异三元G蛋白，简称G蛋白，在真核生物感知细胞内外环境变化过程中起着重要的作用。虽然早期药理学实验结果表明植物G蛋白信号能够调节叶绿体发育，但由于G蛋白亚基缺失突变体都没有表现出明显的叶绿体发育缺陷，关于G蛋白促进叶绿体发育的相关研究结果一直受到人们的质疑。 最近研究发现，拟南芥G蛋白α亚基(GPA1000)可以和一个定位于质体的蛋白——THF1相互作用，并且THF1缺失突变体有明显的叶绿体发育缺陷表型，子叶转绿减慢，真叶呈现花斑。因此，本研究利用thf1突变体，从遗传学和分子生物学的角度探讨了GPA1与叶绿体发育的关系。研究结果表明活性态的GPA1(eGPA1)能够恢复thf1斑叶的表型，促进叶绿体的发育。进一步研究发现过表达eGPA1同样也能够恢复ftsh2(var2)突变体的花斑表型。这些结果为G蛋白与叶绿体发育的关系提供了可靠的遗传学和分子生物学方面的证据。 基于THF1蛋白与叶片花斑之间的关系，利用thf1突变体子叶具有花斑特征的特性，对THF1蛋白缺失所造成的类囊体发育缺陷的发生时期以及发生机理进行了探讨。结果显示，在thf1突变体黄化幼苗中，叶绿素前体原叶绿素酸酯(Pchlide)和其还原酶(POR)的含量大量减少，部分质体中缺少原片层体(PLB)。δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和2，2-联吡啶(BP)培育实验结果显示thf1突变体中异常质体的Pchlide合成途径是通的，说明PLB缺陷是由其它因素造成的。 本研究还发现了一种PhyA依赖的新表型——远红光诱导的下胚轴细胞死亡，并且发现远红光诱导的下胚轴细胞死亡与G蛋白信号转导途径相关。实验结果显示α亚基缺失突变体gpa1细胞死亡率低于WT，而β亚基缺失突变体agb1细胞死亡率高于WT，表明GPA1和AGB1相互拮抗。进一步的研究结果表明，PhyA依赖的下胚轴细胞死亡与Pchlide积累有关，白光诱导Pchlide产生活性氧(ROS)可能是细胞死亡发生的原因。H2O2体外处理能够模拟下胚轴细胞死亡的表型，而agb1突变体对H2O2体外处理比较敏感，表明G蛋白对ROS胁迫信号有响应。 综上所述，本研究发现了G蛋白调控叶绿体发育的证据，并为进一步深入研究G蛋白信号通路调控叶绿体发育的分子机理奠定了基础。