高等植物叶绿体内的各种脂类分子不仅是光合膜的重要组成部分，而且对整个光合膜功能的维持具有重要的调控作用。筛选拟南芥T-DNA插入突变文库获得了一个叶绿素高荧光突变体hcf36。分子生物学技术检测表明，该突变株的一个脂类分子结合蛋白基因（AtStAR1）被敲除。hcf36叶绿体光系统II大部分缺失，而其它的光系统组份没有发生明显改变。我们已有的研究结果表明，AtStAR1可能在叶绿体脂类分子的运转过程中扮演着重要的角色。本项目拟以hcf36突变体为研究材料，综合运用分子遗传、生物化学、植物生理学、波谱学等手段对AtStAR1 和叶绿体光合膜发生的关系进行较为系统深入的研究，研究AtStAR1在整个叶绿体脂类分子代谢中的生理功能以及AtStAR1对叶绿体光合功能维持和光合膜复合物组装的分子机制。这些结果对于揭示脂类代谢在植物叶绿体光合膜复合物生物发生和光合功能调控的分子机制具有重要意义。

核基因编码的蛋白广泛参与了叶绿体内各种生命活动，叶绿体光合膜复合物生物发生存在着复杂、多步骤的调控机制。本项目以T-DNA插入突变体hcf36为研究材料，综合运用分子遗传、生物化学、植物生理学、波谱学等手段对突变基因hcf36和叶绿体光合膜发生的关系进行较为系统深入的研究.初期分子生物学技术检测表明，该突变株的一个脂类分子结合蛋白基因AtStAR1被敲除，后续基因克隆及互补分析确认引起hcf36 突变表型的是未知功能基因at4g19100而不是AtStAR1。突变体hcf36具有高叶绿素荧光表型，与野生型相比生长量、色素含量均显著降低。蛋白免疫印记发现在hcf36突变体中光系统II复合物的累积量明显降低，而其他复合物的含量变化不大。核酸杂交和与多聚核糖体结合的检测表明光系统II亚基在转录及翻译启始水平没有受到影响。免疫及荧光定位分析表明突变基因表达的是定位于叶绿体类囊体膜的膜蛋白。拟南芥叶片蛋白标记实验证明在hcf36突变体中光系统II反应中心蛋白D1的C末端的加工过程受到了影响。这些结果对于揭示核基因编码的蛋白在植物叶绿体光合膜复合物生物发生和光合功能调控的分子机制方面具有重要意义。