矮牵牛(Petunia hybrida)为茄科,碧冬茄属,是植物分子生物学研究中的良好材料。病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)主要应用于基因功能研究。脱羧腐胺赖氨酸合酶(deoxyhypusine synthase,DHS)催化真核细胞翻译起始因子eIF-5A(eukaryotic initiation factor-5A)的翻译后活化。本课题组前期研究表明:利用VIGS技术沉默PhDHS,沉默植株叶片表现出失绿表型、叶绿素含量下降、叶绿体数量减少、叶绿体结构不完整等。这些结果表明PhDHS可能影响叶绿体的发育过程,其作用机理需要更深入的研究。N1-脒基-1,7-二氨基庚烷(N1-guanyl-1,7-diaminoheptane,GC7)是DHS的结构抑制剂,可抑制eIF-5A的活化。反义RNA技术是转基因技术中的一种,用于鉴定植物基因功能。对PhDHS沉默失绿叶片进行蛋白组分析,得到两个差异性比较大的,与叶绿体发育相关的蛋白:铁氧还蛋白硫氧还蛋白还原酶(Ferredoxin-thioredoxin reductase,FTR)和氧释放增强蛋白(Oxygen-evolving enhancer protein 1,OEE1)。FTR是含氧光合生物体的光依赖性酶调节系统的关键酶,OEE1是光合系统II(PSII)的氧释放复合物的一部分。本研究通过对矮牵牛幼苗进行GC7药物处理,与PhDHS沉默性状进行比较;构建PhDHS反义表达载体,抑制内源PhDHS的表达,拟进一步深入研究DHS功能;利用VIGS技术,沉默PhFTR和PhOEE1,观察基因沉默性状等方法探讨PhDHS沉默影响叶绿体发育的机理。主要结果如下:(1)GC7药物处理植株表型:叶片失绿变黄,幼叶变黄更明显;叶尖衰老卷曲。(2)反义PhDHS抗性苗表型:植株生长增强、生长速度快;叶片呈斑驳黄绿色。(3)成功分离了矮牵牛PhFTR和PhOEE1片段,构建了pTRV2-PhFTR和pTRV2-PhOEE1载体,用于侵染矮牵牛植株。(4)PhFTR沉默叶片基部失绿变黄,叶尖正常,叶片局部坏死损伤;PhOEE1沉默叶片呈斑驳黄绿色;两个基因沉默植株性状的共同之处:叶绿素含量、叶片光合速率均降低、叶绿体数量减少;植株开花推迟。