LI-6800应用案例 |【J. Exp. Bot.】水稻叶绿体中两个同源基因共同作用实现光呼吸代谢产物的有效转运

原文以 Two plastidic glycolate/glycerate translocator 1 isoforms function together to transport photorespiratory glycolate and glycerate in rice chloroplasts 为标题发表在 Journal of Experimental Botany（IF=5.908）上。
作者 |  Lili Cui, Chuanling Zhang, Zhichao Li  等
翻译 | 子毅

植物光呼吸过程涉及多个细胞器。光呼吸代谢产物在不同细胞器之间的有效运输，确保了光呼吸碳通路的畅通。

有研究报导，PLGG1是拟南芥叶绿体中重要的乙醇酸/甘油酸转运体。而在水稻叶绿体中，存在两个同源基因，OsPLGG1a和OsPLGG1b。研究者希望了解这两个同源基因的转运功能和相互关系。

本研究中，外源性表达分析结果显示：OsPLGG1a 和OsPLGG1b 都具备乙醇酸/甘油酸转运功能。两者表达受损会导致光呼吸产物的过量积累，尤其是乙醇酸和甘油酸。

突变体植株，由于OsPLGG1a 和OsPLGG1b 功能受损，在环境CO₂浓度条件下会表现为植株矮化，光合效率、淀粉积累量以及作物产量的显著下降。当CO₂浓度升高后，突变体的形态缺陷表型会显著改善。

亚细胞定位分析发现，OsPLGG1a 和 OsPLGG1b 分别位于叶绿体被膜的内外两侧。

对植物光呼吸代谢和生长而言，OsPLGG1a 和OsPLGG1b 都具备乙醇酸/甘油酸转运能力，它们很可能形成复合体完成转运任务。

LI-6800高级光合-荧光测量系统在本研究中的作用

使用LI-6800高级光合-荧光测量系统测量水稻光合作用

使用LI-6800高级光合-荧光测量系统（LI-Cor, Lincoln, NE, USA）联合自制光源测量样品的气体交换参数（Shen et al., 2019）。在分蘖期，选取刚刚完全展开的叶片进行测量。光响应曲线的测量：温度控制在30℃，CO₂浓度控制为400ppm。CO₂响应曲线测量：温度控制在30℃，光强控制为1200 μmol m^-2 s^-1。使用photo-assistant进行曲线拟合，计算ZD净光合速率Amax 及ZD羧化速率Vcmax。

原文中的主要数据图