中文摘要：

叶绿体是由蓝细菌进化而来的内共生体，是植物细胞特有的细胞器。已知的叶绿体分裂位点定位系统的组分有和细菌中功能相似的MinD和MinE，有源自细菌但功能已改变的ARC3和CDP1(PARC6),有植物中特有的MCD1，但缺少了细菌中的MinC。这说明该系统同细菌的细胞分裂位点定位系统有所不同，且其还可能有一些其它组分尚未被发现。cpd19是我们新筛选到的一个叶绿体分裂突变体，其细胞内叶绿体大小不一，说明该突变体中叶绿体分裂位点的定位系统可能有缺陷。我们已将cpd19定位于一个约480kb的区间，其中无已知的叶绿体分裂基因。因此，CPD19可能是叶绿体分裂位点定位系统的一个新的组分。本项目将克隆和鉴定CPD19基因，分析其突变对叶绿体分裂位点定位的影响，研究它与其它叶绿体分裂蛋白之间的关系以及它在叶绿体分裂过程中的作用，从而在分子水平上增进人们对叶绿体分裂位点定位的机理的认识。

结论摘要：

叶绿体是光合作用的主要场所，是植物细胞特有的细胞器，它起源于内共生的蓝细菌。叶绿体的分裂类似于细菌的细胞分裂，都属于双元分裂。叶绿体的分裂蛋白复合体的组分一部分源自细菌的分裂蛋白，一部分是在植物的进化过程中产生的。目前，还有一些叶绿体分裂蛋白还没有被鉴定出来，关于叶绿体分裂装置的工作机理也还不太清楚。 我们通过EMS诱变和突变体筛选，得到了一个新的叶绿体分裂基因—CPD19。通过图位克隆法鉴定出了该基因，发现cpd19突变导致其mRNA剪切紊乱，不能产生正常的mRNA。我们还得到了一些cpd19的等位突变体，这有利于该基因的进一步确认和其它分析研究。 我们构建了CPD19与YFP荧光标签的融合基因并在植物中表达，通过荧光显微镜观察，发现CPD19具有叶绿体信号肽，且定位于叶绿体内膜上。利用透射电子显微镜对cpd19突变体和野生型植物的叶绿体超微结构进行观察和对比分析，发现cpd19突变体中除了叶绿体体积较大、数目较少外，还有类囊体基粒的大小变化较大、排列不整齐等特点。 我们通过FtsZ1-YFP来研究CPD19的突变对FtsZ环的影响。由于FtsZ1水平的变化会影响叶绿体的分裂，我们先用FtsZ1-YFP基因来互补ftsZ1突变体，然后选出一个YFP信号较好且叶绿体表型正常的株系，并将cpd19突变背景导入。我们发现cpd19突变体中的FtsZ环定位较不规则。这可能是造成cpd19突变体中叶绿体大小不一的原因。另外，我们还在通过免疫荧光染色来进一步分析CPD19基因突变对FtsZ环的影响。 我们还通过类似的办法，将cpd19突变背景导入GFP-ARC5互补的arc5突变体中。GFP-ARC5的信号较好且较为稳定。我们发现cpd19突变体中的ARC5环定位较为不规则，在一些表型较为严重的叶绿体上ARC5环断裂甚至脱落。因此，CPD19的突变也影响ARC5环的形成和定位，从而影响叶绿体的分裂。 我们还通过酵母双杂交实验发现了一个与CPD19相互作用的叶绿体分裂蛋白。这两个蛋白可能通过相互作用来共同调控叶绿体的分裂。