光呼吸是植物至关重要的代谢物修复通路，能让植物在当今有O2的大气中进行光合作用和CO2固定。参与光呼吸的酶蛋白和转运体蛋白主要分布于叶绿体、线粒体和过氧化物酶体。有关光呼吸的酶都已经知道，有关光呼吸的转运体所知相对较少。
　　最近几年，拟南芥叶绿体内膜蛋白LrgB/PLGG1进入人们的研究视野。我们早期的研究发现，它调控叶绿体发育和程序性细胞死亡。随后，另有研究小组发现它可能是30多年来大家一直在找的一个光呼吸转运体：甘油酸/乙醇酸转运体。和已知的光呼吸突变体不同，lrgB/plgg1突变体(Col背景)只出现叶片花斑表型，并不出现整体萎黄和致死现象。虽然有不少拟南芥叶片花斑突变体如im、var2、chm和cue1等报道，但他们都不是光呼吸转运体。
　　本研究旨在探求lrgB/plgg1基因突变产生叶片花斑的机理。首先，我们做了两个转录组学实验，既比较突变体花斑叶片和野生型正常叶片的差异表达基因，也比较花斑叶片的白色区域和正常叶片的对应区域的差异表达基因。关键差异基因的表达模式进一步用定量RT-PCR和启动子功能报告株系验证。其次，我们用CRISPR/Cas9基因组编辑技术制作了一个新的lrgB/plgg1突变体(Ws背景),以丰富研究用的遗传材料。最后，我们用EMS化学诱变lrgB/plgg1突变体(两种遗传背景)，筛选LrgB/PLGG1基因的抑制突变，以发掘基因作用网络。
　　结果表明，lrgB/plgg1突变体叶片从色氨酸合成芥子苷的相关基因表达上调，这些基因的上调是由转录因子MYB51的上调引起的。lrgB/plgg1突变体叶片中两种光呼吸相关的代谢产物丝氨酸和甘油酸大量累积。有意思的是，用外源丝氨酸和甘油酸处理野生型叶片，也能促进MYB51的上调和芥子苷的合成。对启动子功能报告株系进行GUS(β-葡萄糖苷酶)组织化学染色发现，MYB51在白斑区域的边缘部位高表达。而在白斑区域内部，有三个基因的表达量急剧上升，它们是PDF2.2(plantdefensin，PDF家族防卫蛋白),GLP3(germin-lileprotein，萌发素类似蛋白)和CLH1(chlorophyllase，叶绿素酶)，但LrgB/PLGG1基因本身的表达被关闭，说明白色区域可能启动了细胞衰老和异养模式。借助二代测序和测序定位(mapping-by-sequencing)，我们已经识别了LrgB/PLGG1基因的一个抑制基因，初步结果显示，同化物分配过程的改变是lrgB/plgg1突变体表型逆转的潜在原因。