BnABCI8影响甘蓝型油菜叶绿体发育

成熟叶绿体是高等植物光合作用的重要场所,是影响作物产量的重要器官。BnABCI8是ABC转运蛋白I亚族的成员,在甘蓝型油菜中有2个功能拷贝,分别是BnA09.ABCI8和BnC09.ABCI8,其氨基酸序列在不同物种中是非常保守的。表达模式分析发现, BnABCI8在油菜植株各个组织中均有表达,且在叶和花中表达量较高;亚细胞定位证明, BnABCI8能够定位在叶绿体中;表型鉴定发现, BnA09.ABCI8和BnC09.ABCI8的同时突变及BnA09.ABCI8的单突变均会导致黄色的子叶和褪绿的真叶,且双突变体褪绿更为严重;透射电镜结果显示,双突变体中叶绿体不能够形成正常的类囊体膜;BnABCI8的敲除导致叶绿素合成途径相关基因的表达下调,且叶片中积累了大量的Fe离子。这些结果表明,BnABCI8的突变造成叶绿体结构异常,叶绿素合成受阻,叶片中Fe离子大量积累,而Fe离子的积累又可能会引发一系列的反应如活性氧积累,细胞死亡和叶绿素降解等,最终导致了叶色突变。