在自然环境中,植物萌发之后子叶必需伸出土壤,感知光照。在这一过程中,子叶见光之后打开生长并开始光合作用。植物感受光照并作出反应,子叶变绿开始光合作用这一关键的生理过程是去黄化过程。在黑暗下生长的植物子叶里,前质体发育成为黄化质体。黄化质体中会形成膜状结构的原片层体,原片层体上结合了叶绿素的前体原叶绿酸酯,原叶绿酸酯氧化还原酶,类胡萝卜素等及一些必需的蛋白质。在光照之后,黄化质体会转变发育成为叶绿体。一系列结构变化及化学反应会在这一光形态建成过程中发生。质体中会形成类囊体膜结构,叶绿素也开始积累。相应的,与光合相关的一系列蛋白开始合成,类胡萝卜素的含量及组成也会调整以适应光合作用及光保护作用。而接着在真叶中,叶绿体则直接由前质体发育而来并通过分裂来增殖。从花菜中分离得到的Orange(Or)基因编码一类新型的DnaJ锌指蛋白。金色花椰菜是由于Or基因中插入了一个长末端重复序列转座子,从而导致其转录本发生可变剪接,最终形成不同剪接版本的OR蛋白,从而改变质体的命运,使白色体向有色体方向分化,导致原本白色的花椰菜菜头大量积累类胡萝卜素而呈现金黄色。进一步研究表明,花菜OR蛋白能够与真核细胞翻译释放因子eRF1-2相互作用,eRF1-2亚细胞定位表明其存在于细胞质和细胞核中,而通过双分子荧光互补实验发现OR与eRF1-2只在细胞核中有相互作用,通过基因敲除、过表达等手段发现eRF1-2会影响植物生长发育,比如种子萌发和叶柄长度,然而,没有证据表明eRF1-2会影响色素代谢及质体发育。因此,Or基因调控质体发育影响质体命运的机制仍然未知。本研究中以模式植物拟南芥为研究平台,发现花菜锌指蛋白BoOR在拟南芥中的同源蛋白AtOR能够在转录水平调节去黄化过程。首先通过GFP融合蛋白亚细胞定位及分离细胞核并Western免疫杂交我们发现拟南芥AtOR能够同时定位于叶绿体及细胞核中。实验中检测到AtOr的转录本在去黄化过程中会逐渐减少,核内定位的AtOR蛋白水平在这一过程中也逐渐降低。在拟南芥中过表达AtOr会导致去黄化率降低。进一步分析表明过表达AtOr拟南芥中叶绿素和类胡萝卜素的水平都受到影响。一些质体发育相关的基因转录水平发生变化。通过酵母双杂交拟南芥文库筛选,发现AtOR能够跟bHLH类型的转录因子TCP14相互作用。一系列体外和体内相互作用的实验验证了 AtOR与TCP14的相互作用。进一步分析表明AtOR通过与TCP14的相互作用影响了一些色素合成积累及质体发育相关基因的表达。而TCP14则直接通过与Up1元件的结合而直接结合在这些基因的启动子区域。而在tcp14突变体里过表达AtOr则不影响相关基因表达及拟南芥去黄化的进程。这也证明了AtOr和TCP14遗传上的相关性。本工作提出了一个新的核质双定位的质体发育调控因子AtOR。核定位的AtOR能够通过与转录因子TCP14的相互作用直接调控质体发育相关的基因表达,从而协调叶绿素及类胡萝卜素的积累和质体去黄化的进程。