|PEA] 探究结缕草三种叶绿素降解相关基因在叶绿素降解和光合作用中的作用

绿色植物的叶绿素由叶绿素a和叶绿素b组成，是植物进行光合作用的主要色素。叶绿素降解是一个复杂的过程，需要多种酶的参与。在叶绿素循环中，Chl a被叶绿素a加氧酶转化为Chl b，而Chl b被Chl b还原酶（NYC1和NOL）转化为7-羟甲基-叶绿素a，激活叶绿素降解过程。STAY-GREEN蛋白（SGR）从Chl-a中释放出镁，生成脱镁素a。然后，在脱镁叶绿素酶（PPH）的作用下，脱镁素a被转化为脱镁叶绿酸a。最后，脱镁叶绿酸a被PAO、RCCR和TIC55催化，生成叶绿素分解代谢物。

近年来，北京农林学院草业中心滕珂课题组分别探究了结缕草三种叶绿素降解相关基因（ZjNYC1、ZjNOL和ZjPPH）在光合作用、叶绿素降解和衰老中的作用，此研究结果为今后的育种和遗传改良提供理论基础和参考。研究内容分别发表在Environmental and Experimental Botany和Frontiers in Plant Science杂志上。

过表达ZjNYC1、ZjPPH和ZjNOL均加速了叶绿素的降解和叶片衰老

在正常光照条件下，过表达ZjNYC1（line-82、line-100）、ZjPPH（PPH-3、PPH-7）和ZjNOL（line-10、line31）的转基因拟南芥均出现了明显的变黄现象（图1）。与对照植株相比，转基因植株的总叶绿素含量和Chl b含量更少。此外，转基因植株中ABA和过氧化氢的含量均高于对照植株。结果表明，ZjNYC1、ZjPPH和ZjNOL均促进叶绿素降解，加速了叶片衰老过程。