全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2015, 51 (4): 501~508　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2015.0056 501
收稿 2015-01-20　　修定 2015-03-20
资助 高等学校学科创新引智计划(B13007)。
* 通讯作者(E-mail: gaobjfu@yahoo.com; Tel: 010-62336496)。
拟南芥叶绿体分裂突变体cpd44中ARC6基因的鉴定与分析
张琴, 贾宁, 李慧, 高宏波*
北京林业大学生物科学与技术学院, 北京100083
摘要: 叶绿体是光合作用的主要场所, 叶绿体的分裂对于维持其正常的功能有着非常重要的作用。本实验从EMS (ethyl
methane sulfonate)诱变的拟南芥Columbia生态型(Col)种子中筛选到一个叶绿体分裂突变体cpd44 (chloroplast division 44),
其叶绿体的体积显著增大, 每个叶肉细胞中的叶绿体数目减少至1~5个。遗传分析显示该表型是单基因控制的隐性突变。
运用图位克隆技术和测序分析发现ARC6 (accumulation and replication of chloroplasts 6)基因发生突变, 第1 160个碱基由C
突变成T, 发生无义突变。半定量RT-PCR分析结果显示cpd44中ARC6的mRNA可能被降解。遗传互补实验进一步证明
cpd44的叶绿体异常表型是由ARC6突变造成的。本工作为进一步研究叶绿体分裂机制提供了新材料。
关键词: 拟南芥; 叶绿体分裂; ARC6; cpd44
Identification and Analysis of ARC6 Gene in a Chloroplast Division Mutant
cpd44 in Arabidopsis thaliana
ZHANG Qin, JIA Ning, LI Hui, GAO Hong-Bo∗
College of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
Abstract: Chloroplasts are the major place for photosynthesis. The division of chloroplast is important for the
maintaining of its function. chloroplast division 44 (cpd44) is a chloroplast division mutant obtained in a mu-
tant screening of ethyl methane sulfonate (EMS) mutagenized Arabidopsis thaliana in Col ecotype, in which
the chloroplast volume was increased obviously and the chloroplast number was decreased to one to five per
mesophyll cell. Genetic analysis indicated that the phenotype of cpd44 was controlled by a single recessive
gene. Map-based cloning and sequencing analysis revealed a mutation in accumulation and replication of chlo-
roplasts 6 (ARC6) gene, which was a change from C to T at the 1 160th base and resulted in a nonsense muta-
tion. Semi-quantitative RT-PCR analysis suggested that the mRNA of ARC6 in cpd44 might be degraded. Ge-
netic complementation experiment further confirmed that the chloroplast phenotype in cpd44 was caused by the
mutation of ARC6. This work provides a new material for the further study of the division mechanism of chlo-
roplast.
Key words: Arabidopsis thaliana; chloroplast division; ARC6; cpd44
叶绿体是植物特有的细胞器, 是淀粉、脂肪
酸、蛋白质和核酸等重要产物代谢的场所。早在
1905年Konstantin Mereschkowsky提出叶绿体起源
于内吞的蓝细菌(cyanobacteria) (Martin和Kowallik
1999) 。叶绿体普遍存在于绿色植物中, 其光合作
用对于维持植物的生长发育具有重要作用。随着
细胞的增殖和植物的发育, 叶绿体必须通过分裂
以确保其数量和遗传的稳定性。20世纪70年代初,
通过对分裂位点处环状结构的观察证实了叶绿体
分裂现象的存在, 并将该过程描述为二分裂(Bof-
fey等1979; Kuroiwa等1998)。
叶绿体分裂时首先在分裂位点形成FtsZ环,
FtsZ环由FtsZ1和FtsZ2共同组装形成(Stokes等
2000; Vitha等2001; McAndrew等2001)。FtsZ环定
位于叶绿体的基质侧, MinD、MinE、ARC3和
MCD1共同作用调节FtsZ环的定位(Colletti等2000;
Maple等2002, 2007; Nakanishi等2009; Zhang等
2013)。PDV1和PDV2定位在叶绿体外膜, C端位于
叶绿体内外膜之间。PDV2通过C端能够与内膜蛋
白ARC6相互作用, 同时内膜蛋白PARC6能够指导
PDV1定位在正确的叶绿体分裂位点(Glynn等
2008, 2009)。PDV1和PDV2的N端位于胞质侧, 能
植物生理学报502
够招募胞质中的ARC5至叶绿体外膜的分裂位点
并与A R C 5相互作用 ( M i y a g i s h i m a等2 0 0 6 ;
Holtsmark等2013)。ARC5在外膜外侧形成叶绿体
分裂的动力环(Gao等2003; Miyagishima等2003)。
随后叶绿体分裂环发生构象变化形成缢缩环, 最
后完成叶绿体的分裂。正常情况下, 叶绿体通过
二分裂的方式在近中部处向内缢缩, 最后分开形
成2个大小相近的子叶绿体。
在大肠杆菌细胞中 , 细胞分裂蛋白FtsA和
ZipA与FtsZ的C端相互作用能够锚定FtsZ环并稳定
FtsZ环的组装(Ma和Margolin 1999; Errington等
2003)。大肠杆菌FtsA和ZipA的双突变体中, 细胞
分裂和FtsZ环组装都被阻止, 其表型类似于arc6
(Pichoff和Lutkenhaus 2002; Vitha等2003) 。植物中
没有发现FtsA和ZipA的同源物, 因此推测ARC6代
替了FtsA和ZipA锚定并稳定FtsZ环的功能。ARC6
的N端含有一段类似于J结构域的序列(Vitha等
2003)。该结构域有DnaJ (热休克蛋白)分子伴侣的
特点, 与HSP70结合后能够调节蛋白活性(Walsh等
2004; 孔凡英等2014)。在大肠杆菌中 , HscA
(HSP70家族)与FtsZ通过类似分子伴侣结合的方式
参与Z环的组装(Uehara等2001)。因此推测ARC6
可能有相似的作用方式。ARC6的C端位于叶绿体
的内外膜之间 , 酵母双杂交实验证明ARC6和
PDV2的C端可以相互作用。且arc6突变体中YFP-
PDV2的信号分散 , 而在Col中能够看到明显的
YFP-PDV2荧光信号和PDV2环状结构。说明在
Col中ARC6能够指导PDV2定位在正确的叶绿体
分裂位点并行使功能(Glynn等2008)。ARC6的N端
位于叶绿体基质侧。酵母双杂交实验和BiFC实验
证明FtsZ2和ARC6能够相互作用。FtsZ在arc6突
变体中形成较短的纤维而在超表达ARC6的植物
中形成极长的纤维, 且单个叶绿体中有多个FtsZ
环。说明ARC6能够促进或稳定FtsZ环的组装
(Vitha等2003)。叶绿体的分裂是由位于外膜的叶
绿体分裂蛋白和位于内膜的叶绿体分裂蛋白协同
作用的结果。因此推测ARC6能够组织和协调内
外膜分裂蛋白的协同作用。
本实验从拟南芥[Arabidopsis thaliana (L.)
Heynh]突变体库中筛选到一个叶绿体分裂异常突
变体cpd44 (chloroplast division 44)。其每个叶肉
细胞中的叶绿体数目显著减少, 每个叶绿体的体
积明显增大。遗传分析证明该突变表型是隐性突
变。运用图位克隆技术和测序分析确定ARC6基因
中产生了一个终止密码子突变。半定量RT-PCR分
析显示突变体的mRNA可能不稳定。
材料与方法
1 材料与仪器
本实验所用野生型拟南芥[Arabidopsis thali-
ana (L.) Heynh]为Col (Columbia)和Ler (Landsberg
erecta)两种生态型。叶绿体分裂突变体cpd44是本
实验室从EMS (ethyl methane sulfonate)诱变的Col
种子的M2代中通过叶绿体表型观察筛选得到的。
叶绿体表型观察用奥林巴斯(Olympus Corpo-
ration)生产的CX21光学显微镜。叶绿体的表型图
用北京睿智公司的MJ300C数码相机采集。PCR扩
增用杭州博日科技有限公司的LifePro BYQ6063
PCR基因扩增仪。DNA电泳图的观察用北京百泰
克生物技术有限公司的UltraPowerTM可见光凝胶
透射仪。DNA电泳图片用日本松下电器产业株式
会社的DMC-FZ35数码相机采集。
所用限制性内切酶和T4连接酶均购自纽英伦
生物技术(北京)有限公司。植物总RNA的提取用
北京艾德莱生物科技有限公司的RN03-RNApure
超纯总RNA快速提取试剂盒。cDNA的合成用康
为世纪的HiFiScript cDNA 第一链合成试剂盒。所
用草铵膦为永农生物科学有限公司的百速顿草铵
膦水剂AS。载体3302Y2和感受态细胞为实验室
冻存。
2 方法
2.1 拟南芥生长条件
将拟南芥种子点播在已灭菌的营养土中, 在
人工培养间培养。培养条件是: 温度为20~22 ℃,
相对湿度为40%~60%, 光/暗周期为16 h/8 h, 光照
强度为120 μmol·m-2·s-1。
2.2 叶片固定及叶绿体表型分析
取生长4周的拟南芥叶片于1 mL 3.5%戊二醛
溶液中黑暗处理1 h, 然后吸出戊二醛, 加入1 mL
0.1 mol·L-1 Na2EDTA (pH 9.0)于55 ℃水浴2 h。用
显微镜观察叶绿体的表型并用MJ300C相机采集叶
绿体的表型图。叶肉细胞面积和叶绿体面积的采
张琴等: 拟南芥叶绿体分裂突变体cpd44中ARC6基因的鉴定与分析 503
集用图像分析软件Image Analysis System 11.0。叶
绿体个数采用人工计数。数据分析用微软公司的
Excel进行统计。
2.3 遗传分析
以突变体cpd44为母本, 以野生型Ler为父本
进行杂交, 获得F1种子。F1自交得到F2, 在显微镜
下观察F2植物的叶绿体表型, 分别统计叶绿体表型
正常和表型异常植株的个数。
2.4 cpd44中突变基因的定位分析
在显微镜下观察F2植物的叶绿体表型, 从中
筛选出34棵叶绿体表型异常的植物, 提取基因组
DNA构建DNA池并作为PCR模板。用均匀分布在
拟南芥5条染色体上且在亲本Col和Ler之间有多态
性的23个分子标记作为引物进行PCR扩增。根据
粗定位结果确定突变基因与CH5-23.08连锁。然
后在该分子标记附近开发两个新的分子标记CH5-
16.5和CH5-21.04, 分别分析这三个分子标记与
cpd44的连锁情况。
2.5 cpd44的遗传互补及PCR鉴定
以野生型拟南芥Col基因组DNA为模板, 以
ARC6-7和ARC6-6为引物扩增目的基因片段(表
1)。PCR产物用BglII和MluI双酶切处理。植物双
元表达载体3302Y2用BamHI和MluI双酶切处理。
由于BglII和BamHI是同尾酶, 可直接用T4连接酶
将酶切后的目的片段和载体进行连接。将连接产
物转化大肠杆菌感受态细胞DH5α, 挑取单克隆,
提取质粒并测序分析ARC6基因无突变。然后转
化农杆菌感受态细胞。浸花法转化突变体cpd44,
收取T1代种子。用60 mg·L
-1草铵膦筛选转基因
植物。
表1 遗传互补、PCR鉴定及半定量PCR所用引物的序列
Table1 Primers for genetic complementation, PCR analysis and semi-quantitative RT-PCR
引物名称 引物序列(5→3) 用途
ARC6-7 CTTAGATCTGCAGTGACTTCCTGACCGA 遗传互补
ARC6-6 CTTACGCGTACCAGATGATAACCAGAGCAC
ARC6-10 CAAGATGGGAAGTGGGACGC 扩增内源ARC6
ARC6-4 GCATAGTCCAGGGAGATCATCATTG
3302Y2-6 GCTCTCGAGCAAGCTGCTCTAGCCAATAC 扩增外源ARC6
ARC6-4 GCATAGTCCAGGGAGATCATCATTG
ARC6-3 CCATAAACCCTAGACGACCAAACAG 半定量RT-PCR
ARC6-8 CTTGCTCCTTCCTCCTGTAAAAG 扩增ARC6-a
ARC6-5 GACTCTGTGCACTGCTTATAGGC 半定量RT-PCR
ARC6-2 ACAAAGAGAATCTCGCAAGCTCAG 扩增ARC6-b
FtsZ2-1-19 ACAGCTGTCTCTCAGTCTACTC 半定量RT-PCR
FtsZ2-1-16 ACCCGTAGCTATCAGGGTTATG 扩增FtsZ2-1
ARC5-4 GACGTGGAAGTCTTTCTCTCACC 半定量RT-PCR
ARC5-5 CCTTGCTCACGGTATCCAGC 扩增ARC5
HTA9-1 GGTCTCCAGTTCCCAGTTGG 半定量RT-PCR
HTA9-2 CTCCTCATCTCCACGAATCGC 扩增HTA9

为了验证转基因植物的正确性, 首先分析转
基因植物是否为cpd44突变体。用引物ARC6-10和
ARC6-4扩增内源ARC6基因片段, 测序分析内源
ARC6基因是否发生突变(表1)。扩增内源ARC6片
段的PCR产物长度是2 369 bp 。然后分析转基因
植物中是否有外源A R C 6片段。分别在载体
3302Y2和基因ARC6上设计引物3302Y2-6和
ARC6-4用以扩增外源ARC6片段(表1)。扩增外源
ARC6片段的PCR产物长度是2 524 bp。
2.6 ARC6基因的mRNA含量分析
用试剂盒分别提取生长4周的Col和arc6-6植
物的总RNA。然后进行反转录, 合成cDNA。将
cDNA连续4倍梯度稀释作为模板进行PCR扩增。
HTA9编码组蛋白, 是一个持家基因, 因此将其作为
对照。20 μL PCR反应体系中加入1 μL cDNA, 0.25
μmol·L-1引物。PCR扩增条件是: 94 ℃预变性5
min, 94 ℃变性30 s, 56 ℃退火30 s, 72 ℃延伸1 min
20 s, 30个循环, 72 ℃延伸5 min, 4 ℃保存。
植物生理学报504
ARC6基因突变位点上游片段ARC6-a的扩增
引物是ARC6-3和ARC6-8 (表1)。ARC6基因突变
位点下游片段ARC6-b的扩增引物是ARC6-5和
ARC6-2 (表1)。FtsZ2-1的扩增引物是FtsZ2-1-19和
FtsZ2-1-16 (表1) (刘晓庆等2014)。ARC5的扩增引
物是ARC5-4和ARC5-5 (表1) (沈鑫曌等2013)。
HTA9的扩增引物是HTA9-1和HTA9-2 (表1)。
实验结果
1 cpd44的叶绿体表型观察及分析
cpd44是本实验室筛选的Col背景的叶绿体分
裂突变体。在光学显微镜下观察发现, Col的叶肉
细胞中叶绿体多呈椭圆形, 单个细胞中的叶绿体
个数较多(图1-A)。而cpd44中叶肉细胞的叶绿体
形状极不规则, 叶绿体个数较少(图1-B和C)。通过
对叶肉细胞平面面积和其中的叶绿体数量的统计
发现, 在Col中, 叶肉细胞平面面积大小与其中所含
的叶绿体数量有明显的正相关性(图1-D)。即叶肉
细胞平面面积越大, 叶肉细胞中的叶绿体数量越
多。在突变体cpd44中, 叶肉细胞平面面积大小与
其中所含的叶绿体数量没有相关性 (图1-E)。
cpd44叶肉细胞中的叶绿体个数在1~5个之间, 与
野生型植物相比显著减少。对叶绿体平面面积大
小的统计结果显示, 在Col中, 叶绿体的平面面积大
小相近, 都在100 μm2以内(图1-F)。而突变体cpd44
的叶绿体平面面积相差很大, 分布在60.19~2 500
μm2之间(图1-G)。
2 遗传分析
为确定cpd44中突变基因的显隐性, 将cpd44
与野生型Ler杂交, 然后观察F1植物的叶绿体表
型。其F1代植物的叶绿体表型正常, 说明cpd44是
隐性突变。由F1自交得到F2植物。共观察203棵植
物, 其中叶绿体表型正常的植物有150棵, 叶绿体
表型异常的植物有53棵, 比例接近3:1 (0.42<χ20.05
=3.84)。这说明突变基因的分离符合孟德尔遗传
定律, cpd44是单基因控制的隐性突变。
图1 拟南芥Col野生型和cpd44的叶绿体表型分析
Fig.1 Chloroplast phenotype analysis of the Col wild type and cpd44
A~C: Col (A)和cpd44 (B~C)叶肉细胞的叶绿体表型, 标尺为10 μm; D和E: Col和cpd44中叶肉细胞平面面积和叶绿体个数之间的关系;
F和G: Col和cpd44中叶绿体平面面积大小分布情况。
张琴等: 拟南芥叶绿体分裂突变体cpd44中ARC6基因的鉴定与分析 505
3 cpd44中突变基因的粗定位分析
为了确定cpd44中突变基因在染色体上的位
置, 首先用均匀分布在5条染色体上的23个分子标
记进行PCR分析。结果显示, 该基因与5号染色体
上的分子标记CH5-23.08连锁。然后用CH5-16.5、
CH5-21.04、CH5-23.08三个分子标记对作图群体
中的34棵植物进行单株分析(图2-A)。结果显示,
有11棵植物在CH5-16.5分子标记位点是Col纯合,
其重组率是45.59%; 有26棵植物在CH5-21.04分子
标记位点是Col纯合, 其重组率是13.24%; 有23棵
植物在CH5-23.08分子标记位点是Col纯合, 其重组
率是17.65%。说明突变基因与分子标记CH5-
21.04连锁紧密(图2-B)。
4 cpd44中突变基因ARC6的鉴定和测序分析
在分子标记CH5-16.5与CH5-23.08之间, 目前
已知与叶绿体分裂相关的基因有ARC6、CRL、
PDV1和FtsZ1。由于cpd44的表型类似于arc6, 我
们对候选基因ARC6进行测序分析(Pyke等1994)。
测序结果显示, ARC6基因的第1 160个碱基由胞嘧
啶(C)突变成胸腺嘧啶(T), 导致原先编码谷氨酰胺
的密码子CAG变成终止密码子UAG (图3-A)。终
止密码子的引入会导致ARC6翻译提前终止(图
3-B)。
5 突变体cpd44的遗传互补分析
为了进一步确认cpd44的叶绿体异常表型是
由ARC6基因突变造成的, 克隆了含有ARC6基因自
身启动子的基因组DNA进行遗传互补实验。用农
杆菌浸花法将ARC6基因转入cpd44, 用草铵膦筛选
得到的转基因植物。用引物3302Y2-6和ARC6-4进
行PCR扩增, 结果显示cpd44互补植物中有外源
图2 cpd44的粗定位分析
Fig.2 Rough mapping of cpd44
A: cpd44与分子标记CH5-16.5、CH5-21.04、CH5-23.08的连锁情况, 其中上边的条带是Col生态型, 下边的条带是Ler生态型, 星号表
示杂合的植物; B: ARC6和分子标记在5号染色体上的位置。
植物生理学报506
图3 cpd44中突变基因ARC6的分析
Fig.3 Analysis of the mutant gene ARC6 in cpd44
A: ARC6基因结构及cpd44中ARC6的点突变; B: cpd44中ARC6
突变导致氨基酸发生变化, 星号表示点突变位点。
图4 ARC6基因可以互补cpd44的叶绿体表型
Fig.4 ARC6 gene can complement the chloroplast phenotype
of cpd44
A: cpd44互补植物的PCR鉴定, 上图为PCR扩增的外源ARC6
片段, 下图为PCR扩增的内源ARC6片段; B: cpd44互补植物中叶肉
细胞的叶绿体表型, 标尺是10 μm; C: cpd44互补植物中叶肉细胞
平面面积与单个细胞中的叶绿体个数之间的关系。
ARC6片段的转入, 而对照Col、cpd44均没有外源
ARC6片段(图4-A)。显微镜观察发现, cpd44互补
植物的叶绿体表型恢复正常(图4-B)。同时, 统计
结果显示, cpd44互补植物的叶绿体面积和单个细
胞中的叶绿体个数也恢复正常(图4-C)。遗传互补
分析进一步证明cpd44的叶绿体异常表型是由
ARC6基因突变造成的。由于之前已有arc6突变体
的报道, 我们将cpd44重新命名为arc6-6 (Vitha等
2003; Ajjawi等2011)。
6 ARC6基因的mRNA含量分析
由于arc6-6中ARC6基因发生突变并提前引入
了终止密码子, 因此通过半定量RT-PCR分析ARC6
基因的mRNA含量。分别提取了相同生长条件下
的Col和arc6-6植物的总RNA进行半定量分析(图
5)。结果显示, 与Col相比, arc6-6中ARC6基因的
m R N A含量明显降低 , 且突变位点上游片段
ARC6-a和下游片段ARC6-b的mRNA含量都有明显
降低。HTA9作为对照, 其含量没有发生变化。
FtsZ2-1和ARC5也是重要的叶绿体分裂基因, 经分
析发现其mRNA含量并没有发生变化。
讨　　论
在研究突变体的叶绿体数量和大小变化的过
程中发现了拟南芥arc突变体(Pyke和Leech 1991,
1992, 1994)。Pyke指出arc6突变体中的叶绿体异
常表型是所有arc突变体中最严重的, 其叶肉细胞
只有1~3个巨大的叶绿体, 叶绿体的平面面积与野
图5 基因的半定量RT-PCR分析
Fig.5 Semi-quantitative RT-PCR analysis
半定量分析Col和arc6-6植物中ARC6、FtsZ2-1、ARC5和
HTA9基因的mRNA含量, 其中ARC6-a和ARC6-b分别代表突变位点
上游和下游的一个片段。
张琴等: 拟南芥叶绿体分裂突变体cpd44中ARC6基因的鉴定与分析 507
生型比较相差20倍(Pyke等1994)。通过显微镜观
察可以看到arc6-6叶肉细胞中叶绿体的体积和数
目与Col相比有明显的变化, 叶绿体的表型非常严
重。以前报道的arc6突变体均为Ws背景的T-DNA
插入突变体, 而arc6-6是Col背景的。arc6-6叶肉细
胞中叶绿体的个数在1~5个之间, 比arc6的叶绿体
数目多。因此, arc6-6在叶绿体分裂的研究中具有
特殊的作用。
ARC6是通过与Ftn2进行序列比对时发现的,
而本文是通过图位克隆技术对arc6-6的突变基因
ARC6进行了鉴定(Vitha等2003)。ARC6基因的物
理位置是16.9, 与CH5-16.5最为接近。但是在突变
基因的定位分析中发现, 该突变基因与分子标记
CH5-21.04连锁最为紧密, 其次是CH5-23.08, 最后
是CH5-16.5。推测可能是因为分子标记CH5-16.5
和ARC6基因附近有重组热点的存在, 导致该区域
表现出较高的重组率(Myers和Stahl 1994)。已有
报道用分布在拟南芥4号染色体上的71个SNPs对
Col和Ler杂交的F2植物进行基因型分析(Drouaud
等2006)。结果显示整条染色体的平均重组率是
4.6 cM·Mb-1, 但是4号染色体短臂的重组率从接近
着丝粒位置的0 cM·Mb -1变化到短臂终端的20
cM·Mb-1。对重组率高的单株中交换位点做进一
步的精确定位, 在4号染色体短臂上发现了140个
交换位点 , 其中一些局部区域的重组率达到85
cM·Mb-1以上。说明重组率的变化与重组热点的
强度和密度紧密相关。本文中出现的这种现象对
于今后研究中的遗传作图和重组热点的研究具有
一定意义。
我们对arc6-6中ARC6基因测序发现, 该基因
的第1 160个碱基由胞嘧啶(C)突变成胸腺嘧啶(T),
导致原先编码谷氨酰胺的密码子CAG突变成终止
密码子UAG。因此在突变体arc6-6中, ARC6基因
突变导致蛋白质翻译提前终止。遗传互补分析进
一步证明突变体arc6-6的叶绿体异常表型是由
ARC6基因突变造成的。对arc6-6互补植物中的细
胞面积和叶绿体个数的统计分析也表明其叶绿体
表型恢复正常。此外半定量分析结果显示, 突变
体arc6-6中ARC6基因的mRNA含量较Col野生型明
显降低。早在1979年发现在酵母(Saccharomyces
cerevisiae) Ura (aspartate carbamoyl transferase)基
因的开放阅读框中引入无义突变能够极大的加速
其mRNA的降解, 即无义突变介导的mRNA降解
(nonsense-mediated mRNA decay , NMD) (Exinger
和Lacroute 1979)。NMD是真核细胞中重要的
RNA转录后监控机制, 能够识别开放阅读框中提
前引入的终止密码子并进行降解 (Brogna和Wen
2009; de Lima Morais和Harrison 2010; 李厚华等
2015)。因此, arc6-6中ARC6基因的mRNA含量明
显降低很可能是由于无义突变导致其发生降解而
造成的
arc6-6的叶绿体异常表型非常严重 , 说明
ARC6在叶绿体分裂过程中具有重要作用。已有
报道指出ARC6在叶绿体的协同分裂中有重要作
用(Glynn等2008)。ARC6在叶绿体内膜一侧能够
稳定FtsZ环的组装。作为一个内膜上的跨膜蛋白,
同时还指导外膜上PDV2的定位并联系ARC5的招
募。但目前对ARC6的具体作用机制还不是很清
楚。因此进一步研究ARC6在叶绿体分裂中的分
子作用机制对于阐明叶绿体分裂过程具有重要的
理论意义。
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