脂质代谢是植物体内的主要基础代谢途径之一,在植物生长发育的多个方面起重要作用。β-酮酰-酰基载体蛋白合酶(KASⅠ)在脂肪酸从头合成(de novo synthesis)中负责酰基链延长中的聚合反应。通过系统的遗传和生化分析,我们在功能上鉴定了拟南芥KASⅠ基因,并证明其在叶绿体分裂和胚胎发育中起到了重要作用。对KASⅠ的一个T-DNA插入缺失突变体的表型观察表明,KASⅠ基因的缺失导致了多效性的表型,包括黄化、叶扭曲、育性下降以及植株矮小等,特别在kasⅠ纯合突变体中很多叶肉细胞都只有2-5个巨大的叶绿体,表明KASⅠ的缺失导致叶肉细胞叶绿体的分裂受阻。由于KASⅠ的缺失造成拟南芥莲座叶中极性脂质的组份发生剧烈变化,这种变化导致叶绿体分裂相关FtsZ和MinE基因的表达受到抑制,MinE基因表达的抑制导致FtsZ蛋白的弥散分布以及Z环定位的紊乱,从而导致叶绿体分裂受阻。　　 KASⅠ的缺失严重阻碍了胚胎的正常发育,使胚胎发育停留在球形胚之前或推迟了整个胚胎发育过程,并导致种子中脂肪酸含量的剧烈下降(约为野生型的33.6％)及组份的剧烈变化,表明脂肪酸从头合成在植物生长发育中的重要作用以及极性脂质供应对叶绿体发育和分裂的重要作用,展示了其在影响质体发育中的一个新的功能。　　 此外,进一步的观察发现KASⅠ的缺失造成拟南芥根毛密度的显著增加。在根毛细胞命运决定的区域,处于非根毛细胞位置的表皮特质发生了改变。对GL2表达模式的初步分析表明其成列表达的模式在kasⅠ中没有发生改变,暗示KASⅠ对根毛起始的影响可能发生在GL2的下游。这些结果初步表明脂肪酸从头合成在根毛起始中的重要作用。　　 这些工作阐明了脂肪酸从头合成在叶绿体分裂、胚胎发育和根毛起始等植物多个生长发育过程中的重要作用。通过对拟南芥叶绿体发育的深入研究,揭示了脂肪酸代谢对质体分裂调控的新功能,为质体分裂调控的研究提供了新的线索。Key words:脂肪酸合成,质体分裂,叶发育,胚胎发育,根毛起始