白化菠蘿蜜幼苗光合作用相關基因表達分析

摘" 要：光合色素缺失的白化植株是研究光合作用的理想材料。本研究在前期考察時發現白化菠蘿蜜幼苗（albino Artocarpus heterophyllus seedlings， AAS）。AAS的葉片較大，存活時間較長，且表型性狀穩定，是不可多得的木本白化植物。通過轉錄組測序分析AAS光合作用相關基因的表達，發現AAS葉光合色素合成、光合作用-天線蛋白、光反應和碳固定反應通路中諸多基因的發生下調表達，質體-核信號通路中關鍵調控因子heat shock protein 70（HSP70）、heat shock protein 90（HSP90）和HSP70–HSP90-organizing protein 3（HOP3）的編碼基因發生上調表達。本研究從光合色素合成途徑討論了AAS的成因，以及從質體-核信號方面探討了其光合作用相關基因的表達，為該逆行信號通路的探索提供參考。

關鍵詞：菠蘿蜜；白化苗；光合色素；光合作用；基因表達中圖分類號：S667.8 """""文獻標志碼：A

Expression Analysis of Genes Related to Photosynthesis in Albino Artocarpus heterophyllus Seedlings

GUO Yutong¹， DONG Junna^1*， ZHANG Xi¹， QU Qian¹， YU Xudong¹， LUO Jiajia²， CAI Zeping^1**

1. School of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University / Key Laboratory of Genetics and Germplasm Innovation of Tropical Special Forest Trees and Ornamental Plants， Ministry of Education， Haikou， Hainan 570228， China; 2. Institute of Tropical Crops Genetic Resources， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Danzhou， Hainan 571737， China

Abstract： Albino plants lacking photosynthetic pigments are ideal materials for studying photosynthesis. In this study， albino Artocarpus heterophyllus seedlings （AAS） were found during the preliminary investigation. AAS have larger leaves， longer survival time and stable phenotypic traits， so it is a rare woody plant albino material. The expression of photosynthesis-related genes were analyzed through transcriptome sequencing technology and found that the expression of many genes in photosynthetic pigment synthesis， photosynthesis-antenna protein， photoreaction and carbon fixation reaction pathways were down-regulated in AAS leaf， also the expression of genes encoding heat shock protein 70 （HSP70）， heat shock protein 90 （HSP90） and HSP70-HSP90-organizing protein 3 （HOP3）， which are considered to be key regulators in the plastid-nuclear signaling pathway， were up-regulated. This study discussed the cause of AAS from the synthesis pathway of photosynthetic pigment， and also discussed the expression of photosynthesis-related genes from the aspect of plastid-nuclear signal， which can provide reference for the research of this retrograde signaling pathway.

Keywords： Artocarpus heterophyllus; albino seedlings; photosynthetic pigments; photosynthesis; gene expression

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.07.001

光合作用是綠色植物生長發育的基礎，為地球上幾乎所有生物提供必需的能量；對維持大氣中氧氣和二氧化碳的相對穩定起重要作用^[1-3]。光能的捕獲和吸收主要由光合色素承擔^[4]。在高等植物中，光合色素分為葉綠素和類胡蘿卜素兩大類。缺乏光合色素會導致植物葉色發生變異，產生白化、黃化等現象^[5]。

光合色素缺失的白化植物，是研究光合作用的理想材料^[6-7]。目前白化植物的研究大多在草本植物中開展，如擬南芥（Arabidopsis thaliana）^[8]、水稻（Oryza sativa）^[9-10]、番茄（Solanum lycopersicum）^[11]等。這些植物的生長周期較短，白化突變體較易得到，然而其種子體積普遍較小，白化幼苗的壽命較短。相比而言，木本植物具有較長的生長周期，但相關的突變體較難得到，所開展的研究較少^[12]。

菠蘿蜜（Artocarpus heterophyllus）為多年生常綠喬木^[13-14]。在前期考察時發現白化菠蘿蜜幼苗（AAS），其母株具有隱性白化遺傳病^[12]。付影等^[12]和周丹等^[15]研究得出AAS葉片內的葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量接近0，顯著低于正常菠蘿蜜幼苗葉片的結果（Plt;0.05）。此外，張水仙等^[16]對AAS的葉片長度、寬度和面積進行觀測發現AAS葉片發育至17 d時達到最大，分別是CK的43.13%、36.06%和20.81%。董俊娜等^[17]研究發現AAS生長發育先在1～15 d快速生長，后在16～40 d緩慢生長的趨勢。說明AAS葉較大，存活時間較長，是不可多得的研究材料。本研究通過轉錄組測序對AAS葉光合作用相關基因的表達進行了分析，從光合色素合成途徑討論AAS的成因，從質體-核信號方面探討光合作用相關基因的表達，為該逆行信號通路的探索提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 材料

采用張水仙等^[16]的方法選擇帶有隱性白化遺傳病的雜合體菠蘿蜜植株作為母株，從母株的成熟果實中剝離出種子，挑選飽滿的種粒，栽種于含有營養土（V_腐殖質土∶V_蛭石 =3∶1，攪拌均勻后，于121"℃下處理20 min）的花盆中，并培養于日照環境下。待種子萌發后，從子代幼苗中分離出白化菠蘿蜜幼苗（albino Artocarpus heterophyllus seedlings， AAS）和正常菠蘿蜜幼苗，繼續進行培養。當萌發至25 d時，選擇3株不同的AAS作為試驗材料，編號為AAS1、AAS2和AAS3；同時在子代幼苗中選擇3株不同的正常菠蘿蜜幼苗作為對照（CK），編號為CK1、CK2和CK3（圖1）。

1.2" 方法

1.2.1" RNA提取、文庫構建和轉錄組測序" 采用CTAB法^[18]提取成熟葉片的total RNA，用帶有Oligo（dT）的磁珠富集mRNA。將富集到的mRNA片段化，以片段化的mRNA為模板進行反轉錄，合成cDNA并構建文庫。使用BGISEQ-500平臺進行轉錄組測序。文庫構建和測序均委托深圳華大基因股份有限公司進行。

1.2.2" 數據過濾、KEGG注釋與分析" 將原始數據去除低質量、接頭污染以及未知堿基N含量大于5%的reads后得到clean reads，進行de novo組裝，并得到最終的unigenes。將長度超過200 nt的unigenes比對到KEGG數據庫中進行注釋。序列相似度大于70%的unigenes被歸為同一cluster并且以CL開頭進行命名。選取光合作用相關通路的clusters，并將其中各unigenes的表達量進行加和得到clusters表達量，去除低豐度的clusters（AAS和CK中平均表達量均小于0.5），然后使用t值檢驗法挑選具有顯著差異（Plt;0.05）的clusters繪制熱圖。

1.2.3" qRT-PCR分析" 挑選15個基因進行qRT-PCR驗證^[19]。引物由ABI公司的Primer Express Software v2.0設計。反應在ABI ViiA 7 PCR儀上進行，每個樣品做3次平行試驗。以CL11555（AhUBIQUITIN）作為內參基因，采用2^-ΔΔCt法，ΔΔCt=[Ct（P210）-Ct（CL11555）]sample- [Ct（P210）-Ct（CL11555）]K562進行相對定量^[20]。

2" 結果與分析

2.1" 轉錄組測序質量評估

為了探究AAS光合作用相關基因的表達情況，對AAS和CK的葉片進行轉錄組測序。測序共產生437×10⁶個raw reads，過濾后得到414.63×10⁶個clean reads，經組裝、聚類去冗余最后得到148 440個unigenes。unigenes長度范圍從200 nt到大于3000 nt，總長、平均長度和N₅₀長度分別為241 624 864、1627、2429 nt，GC含量為41.25%（表1）。

根據unigenes表達量數據，對樣品進行聚類和相關性分析。結果表明AAS與CK的3個生物學重復各聚為1支（圖2）。各組內樣品間的Pearson相關系數均大于0.86（圖3A）。主成分分析結果顯示：AAS與CK在第一主成分（principal component analysis 1， PCA1）上分離（圖3B）。綜上，測序樣品質量高、測序數據可靠，可進行后續分析。

2.2 "葉綠素和類胡蘿卜素合成酶基因表達分析

從谷氨酰-tRNA（glutamyl-tRNA）到葉綠素a和葉綠素b的合成共涉及18個步驟，其中關鍵酶有glutamyl tRNA reductase（HemA）和8-vinyl reductase（DVR）2種^[21-22]，這2種關鍵酶在AAS中均呈下調表達。此外，AAS中下調表達的基因還有glutamate-1-semialdehyde-2，1-aminomutase（HemL）、porphobilinogen synthase（HemB）、porphobilinogen deaminase（HemC）、uroporphyrinogen Ⅲ decarboxylase（HemE）、magnesium protoporphyrin Ⅸ methyltransferase（CHLM）和protochlorophyllide oxidoreductase（POR）?？梢姡谌~綠素合成的18個步驟中，有10個步驟的酶在AAS中下調表達（圖4）。

除了葉綠素，類胡蘿卜素在光合作用中也發揮著重要的作用^[23]。以geranylgeranyl diphosphate（GGPP）為起點合成類胡蘿卜素（carotene）、葉黃素（lutein）、玉米黃素（zeaxanthin）和堇菜黃素（violaxanthin）的過程涉及16個步驟。前3紅、綠和黑色方框分別表示基因在AAS葉片中表達上調、下調和無顯著差異。繪制熱圖的基因均為表達量具有顯著差異（Plt;0.05）的cluster，使用Z-score進行數據歸一化處理。

個步驟中，GGPP依次經過phytoene synthase（PSY）、phytoene desaturase（PDS）和ζ-carotene des-aturase（ZDS）的作用合成番茄紅素（lycopene）^[24]。這3種酶的編碼基因均為關鍵基因^{[23， 25-26]}，并且其在AAS中均呈下調表達。番茄紅素在lycopene β-cyclase（LCYb）和lycopene ε-cyclase（LCYe）的作用下，分別生成γ-胡蘿卜素（γ-carotene）、δ-胡蘿卜素（δ-carotene）、α-胡蘿卜素（α-carotene）、β-胡蘿卜素（β-carotene）和ε-胡蘿卜素（ε-carotene）。而后在carotenoid ε-cyclohydroxylase（LUT1）、β-carotene 3-hydroxylase（crtZ）和violaxanthin de-epoxidase（VDE）等酶的作用下分別生成葉黃素、玉米黃素和堇菜黃素等。在AAS中LUT1的表達上調，LCYb、LCYe和VDE的表達下調?？梢姡惡}卜素生物合成的16個步驟中，有9個步驟的酶基因在AAS中出現下調表達（圖5）。

紅、綠和黑色方框分別表示基因在AAS葉片中表達上調、下調和無顯著差異。繪制熱圖的基因均為表達量具有顯著差異（Plt;0.05）的cluster，使用Z-score進行數據歸一化處理。

2.3" 捕光復合物和光反應相關基因表達分析

高等植物光合作用中，參與光能捕獲的色素主要是葉綠素和各種類胡蘿卜素^[27]。這些色素結合在捕光復合體（light-harvesting complexes， LHCs）上，而LHCs附著在光系統核心上，分別形成PSⅠ～LHCⅠ超復合體和PSⅡ～LHCⅡ超復合體，以增強其色素捕獲光能的能力。色素在捕獲光能后，由LHCs將能量轉移到光系統核心，從而引發光化學反應^[28]。LHCⅠ由lhca1～lhca5共5種亞基構成，LHCⅡ由lhcb1～lhcb7共7種亞基構成。在這些亞基的編碼基因中，除了編碼Lhcb1、Lhcb7外，其余基因與CK相比在AAS中表達均發生下調（圖6）。

由光驅動的光合電子傳遞鏈（photosynthetic electron transport chain）反應在類囊體膜中的光系統Ⅰ（photosystemⅠ， PSⅠ）和光系統Ⅱ（photosystemⅡ， PSⅡ）進行。首先，光系統Ⅱ利用光將H₂O氧化，產生的電子通過質體醌和細胞色素b₆/f復合體（cytochrome b₆/f complex， Cyt

b₆/f）運輸到光系統Ⅰ^[28]。AAS中參與編碼光系統Ⅱ中相關亞基PsbC、PsbO、PsbP、PsbQ、PsbR、PsbS、PsbW、PsbY和Psb27的基因出現下調表達，Cyt b₆/f中PetC亞基的編碼基因在AAS中也表現出下調表達。隨后，接收到電子的光系統Ⅰ將鐵氧化還原蛋白還原^[29]。AAS中參與光系統Ⅰ相關亞基PsaA、PsaB、PsaD、PsaE、PsaF、PsaG、PsaH、PsaK、PsaL、PsaN和PsaO的編碼基因都下調表達。然后，三磷酸腺苷（ATP）合成酶（adenosine triphosphate synthetase complex， ATP synthetase complex）利用Cyt b₆/f形成的質子動力勢驅動ADP和Pi合成ATP^[30]。ATP合成酶的構成亞基中β、α、γ、δ和c的編碼基因在AAS中也顯示出顯著下調表達。最后，由光系統Ⅰ還原的鐵氧化還原蛋白在鐵氧化還原蛋白-NADP+還原酶（ferredoxin-NADP+reductase， FNR）上將NADP⁺還原為NADPH^[31]，此過程中相關亞基PetE、PetH、PetJ的編碼基因在AAS中均出現下調表達（圖7）。

紅、綠和黑色方框分別表示基因在AAS葉片中表達上調、下調和無顯著差異。繪制熱圖的基因均為表達量具有顯著差異（Plt;0.05）的cluster，使用Z-score進行數據歸一化處理。

紅、綠和黑色方框分別表示基因在AAS葉片中表達上調、下調和無顯著差異。繪制熱圖的基因均為表達量具有顯著差異（Plt;0.05）的cluster，使用Z-score進行數據歸一化處理。

The red， green， black boxes indicated that the enzyme gene expression was up-regulated， down-regulated， no significant difference. The genes for drawing the heatmaps are all clusters with significant difference in expression （Plt;0.05）， Z-score was used to normalize data.

2.4 "碳固定反應相關基因表達分析

卡爾文循環（Calvin cycle）是最普遍的碳固定反應，分為羧化（carboxylation）、還原（reduction）和再生（regeneration）3個階段^[32]。首先，羧化階段中1，5-二磷酸核酮糖（ribulose-1，5-bis-phosphate， RuBP）在核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（ribulose-1，5-biphosphate carboxylase， Rubisco/ RBCL）的催化下，與CO₂反應生成3-磷酸甘油酸（glycerate 3-phosphate， 3-PGA）^[33]，其中RBCL表達情況與CK相比無顯著差異。在還原階段，ATP和NADPH推動3-PGA經過phosphoglycerate kinase（PGK）的激活和glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase（GAPDH/GAPA）的催化，生成甘油醛-3-磷酸（glyceraldehyde-3P， GAP）^[34]。此過程中GAPDH/GAPA上調表達。再生階段中，其中fructose 1，6-bisphosphatase（FBP）、transketolase A，B（TKTA、TKTB）和phos-phoribulokinase（PRK）等均下調表達?？梢姡诉^程的14個步驟中，有5個步驟的酶在AAS中下調表達（圖8）。

紅、綠和黑色方框分別表示基因在AAS葉片中表達上調、下調和無顯著差異。繪制熱圖的基因均為表達量具有顯著差異（Plt;0.05）的cluster，使用Z-score進行數據歸一化處理。

2.5" AAS逆行信號關鍵蛋白編碼基因表達分析

heat shock protein 70（HSP70）、heat shock protein 90（HSP90）及HSP70–HSP90-organizing protein 3 （HOP3）在結構上高度保守，應激條件下發揮作用?；贏AS葉光合色素合成酶基因與其他光合作用相關基因協同性下調（圖4，圖5），本研究測定了質體-核信號通路中的關鍵調控因子HSP70、HSP90和HOP3的編碼基因。結果顯示，AAS中HSP70、HSP90及HOP3的編碼基因相較于CK有明顯上調表達（圖9）。

2.6" qRT-PCR分析

為了驗證RNA-seq數據的準確性，選取15個基因進行qRT-PCR驗證。這15個選定的基因包括5個參與光合作用-天線蛋白的基因、3個參與光系統Ⅱ的基因、2個參與光系統Ⅰ的基因、1個參與細胞色素b₆/f復合體的基因、2個參與光合電子傳遞鏈的基因和2個參與ATP合成酶的基因。結果顯示：上述15個基因的表達量變化趨勢與RNA-seq數據相同（圖10），表明本研究中RNA-seq測序數據可靠。

3 "討論

目前，擬南芥、水稻、玉米（Zea mays）和煙草（Nicotiana tabacum）等的白化植株已被用于研究光合色素合成、葉綠體發育及核-質不相容原理等^[35-38]。此外，番茄和水稻等草本白化植株已被用作育種材料培育新品種^{[11， 39]}。木本白化植株安吉白茶（Camellia sinensis）葉片的氨基酸含量較高，茶葉的風味和品質更佳^[40]。因此，白化植株在科研、育種及品質改良等方面具有重要研究意義。

付影等^[12]對39棵子代幼苗進行統計表明AAS（占比約1/4）極可能為單基因隱性突變所致。然而AAS葉綠素和類胡蘿卜素合成途徑中均有多數基因表達發生下調，確切導致出現白化的突變基因還不明確。對于類胡蘿卜素合成缺失的植株，葉綠素的合成也會受到抑制，這種抑制作用表現在兩個方面：一方面葉綠素合成酶基因的表達發生下調。例如在擬南芥類胡蘿卜素合成缺失突變體pds3中，葉綠素合成酶基因PPOX、POR和CAO等表達均發生下調^[41]。另一方面，缺乏類胡蘿卜素的光保護作用，作為葉綠素合成場所的葉綠體將發生光損傷而破壞，導致葉綠素不能合成^[42]。例如水稻類胡蘿卜素合成突變體pds和zds中，葉綠體形態異常，植株發生白化^[26]。此外，使用乙腈中氟草敏溶液（norflurazon）非競爭性地抑制類胡蘿卜素合成過程中PDS的活性，導致類囊體膜發生光損傷，植株呈現光漂白的表型^[43]。通過透射電鏡對AAS的葉綠體進行觀察，發現其數量減少，類囊體形態嚴重異常；而將AAS從室外日光環境移入室內弱光環境后可轉綠，葉綠體形態也有所恢復^[15]。結合AAS中PSY、PDS、ZDS、LCYe、LCYb和VDE編碼基因的表達均顯著下調，本研究進一步推測是由于AAS中類胡蘿卜素合成缺失導致葉綠體發生光損傷，造成類囊體膜結構的破壞，導致葉綠素合成受到抑制，從而發生白化。

WU等^[44]在水稻葉綠素缺失突變體中發現OsCHLG突變，導致葉綠素合成受阻，同時發現編碼光系統Ⅱ中光捕獲Chl a/b結合蛋白基因的表達也受到嚴重抑制；WANG等^[38]通過轉錄組分析發現，在alb1突變體，一個由玉米ZDS編碼基因ALB1的敲除產生的白化植株中，許多編碼光系統Ⅰ和光系統Ⅱ核心蛋白的光合作用相關基因（9個PSA、7個PSB和5個LHCB基因）受到明顯抑制。結合本研究中AAS光合色素合成酶基因和光合作用相關基因均出現下調表達，進而提出一種可能的途徑：光合色素合成酶基因與其他光合作用相關基因協同性的下調是通過葉綠體與細胞核之間的逆行信號通路實現的。葉綠體是植物細胞中一種特殊的細胞器，它自身攜帶遺傳物質，并且它的生命活動離不開核基因組與葉綠體基因組的協調配合。非常有趣的是，在同樣作為半自主性細胞器的線粒體中，這樣的核質互作方式早已被發現^[45]。這表明在細胞生命活動的過程中，核-質互作很可能是一種關鍵性、普遍性的調節途徑。在對擬南芥gun突變體的研究中發現，當葉綠素合成途徑的下游受到阻礙時，其合成的中間產物能夠作為葉綠體-核信號通路間的信號分子抑制一些核基因的表達^{[43， 46-47]}。進一步的研究發現，HSP70、HSP90及HOP3是逆行信號通路的關鍵因子。在擬南芥gun1突變體中，當前體蛋白（例如葉綠體定位蛋白）在細胞質中過度積累時，會引起細胞質中的HSP70、HSP90及HOP3這些關鍵因子的積累，從而抑制光合作用相關核基因（photosynthesis-associated nuclear gene， PhANG）的表達，增強gun表現型^[48]。上述研究中，均是來自質體的信號調控了核基因的表達，且在與擬南芥葉綠體基因組進行對比后發現，AAS葉綠素合成通路、類胡蘿卜素合成通路、光合作用-天線蛋白通路以及碳固定反應中涉及到的下調基因在擬南芥中均由細胞核編碼^[49]。此外，AAS光系統Ⅱ、光系統Ⅰ、細胞色素b₆/f復合體和ATP合成酶相關亞基的編碼基因中分別共有10、11、1、5個下調表達，其中有2個（AhPsbB和AhPsbC）、2個（AhPsaA和AhPsaB）和3個（Ahalpha、Ahdelta和Ahc）基因在擬南芥中是葉綠體基因，其余均為細胞核基因。這些結果表明，AAS在白化過程中，相比葉綠體光合基因，核光合基因的表達和調控可能受到較大的影響。

因此本研究認為逆行信號通路是導致光合色素合成酶基因（葉綠素和類胡蘿卜素合成酶基因）與其他光合作用相關基因（捕光復合物、光系統Ⅱ、光系統Ⅰ、細胞色素b₆/f復合體和ATP合成酶相關亞基的編碼基因以及碳固定反應相關酶基因）協同性下調的可能原因。轉錄組數據中HSP70、HSP90及HOP3的編碼基因相較于CK有明顯上調表達，這為提出的猜想提供了有力的支撐。而有關逆行信號通路的進一步探索有待后續的研究。

參考文獻

1. FRICK G， SU Q X， APEL K， ARMSTRONG G A. An Arabidopsis porB porC double mutant lacking light-de-pendent NADPH： protochlorophyllide oxidoreductases B and C is highly chlorophyll-deficient and developmentally arrested[J]. The Plant Journal， 2003， 35（2）： 141-153.
2. OUARGHI H E， PRAET E， JUPSIN H， VASEL J L. Comparison of oxygen and carbon dioxide balances in HRAP （high-rate algal ponds）[J]. Water Science and Technology， 2003， 48（2）： 277-281.
3. FLOOD P J. Using natural variation to understand the evolutionary pressures on plant photosynthesis[J]. Current Opinion in Plant Biology， 2019， 49： 68-73.
4. MIRKOVIC T， OSTROUMOV E E， ANNA J M， GRONDELLE R V， GOVINDJEE， SCHOLES G D. Light absorption and energy transfer in the antenna complexes of photosynthetic organisms[J]. Chemical Reviews， 2017， 117（2）： 249-293.
5. LIU X G， XU H， ZHANG J Y， LIANG G W， LIU Y T， GUO A G. Effect of low temperature on chlorophyll biosynthesis in albinism line of wheat （Triticum aestivum） FA85[J]. Physiologia Plantarum， 2012， 145（3）： 384-394.
6. LIU R Y， DONG X C， GU W T， YU L X， JIN W J， QU Y， ZHANG F， LI W J. Variation in the phenotypic features and transcripts of thermo-sensitive leaf-color mutant induced by carbon ion beam in green wandering jew （Tradescantia fluminensis）[J]. Scientia Horticulturae， 2016， 213： 303-313.
7. 周夏雯， 石從廣， 周芳偉， 徐梁， 楊少宗，何秋伶. 植物葉色突變體分類、變異機制與應用的研究進展[J]. 浙江農林大學學報， 2025， 42（2）： 422-433.ZHOU X W， SHI C G， ZHOU F W， XU L， YANG S Z， HE Q L. Research progress on classification， variation mechanism and application value of plant leaf color mutants[J]. Journal of Zhejiang Aamp;F University， 2025， 42（2）： 422-433. （in Chinese）
8. OZFIDAN-KONAKCI C， YILDIZTUGAY E， BAHTIYAR M， KUCUKODUK M. The humic acid-induced changes in the water status， chlorophyll fluorescence and antioxidant defense systems of wheat leaves with cadmium stress[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety， 2018， 155： 66-75.
9. ZHENG H， WANG Z R， TIAN Y L， LIU L L， LYU F， KONG W Y， BAI W T， WANG P R， WANG C L， YU X W， LIU X， JIANG L， ZHAO Z G， WAN J M. Rice albino 1， encoding a glycyl-tRNA synthetase， is involved in chloroplast development and establishment of the plastidic ribosome system in rice[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 2019， 139： 495-503.
10. NGUYEN M K， SHIH T H， LIN S H， HUANG W D， YANG C M. Transcription analysis of chlorophyll biosynthesis in wildtype and chlorophyll b-lacking rice （Oryza sativa L.）[J]. Photosynthetica， 2020， 58（3）： 702-711.
11. GARCI?A-ALCA?ZAR M， GIMENEZ E， PINEDA B， CAPEL C， GARCI?A-SOGO B， SA?NCHEZ S， YUSTE- LISBONA F J， ANGOSTO T， CAPEL J， MORENO V， LOZANO R. Albino T-DNA tomato mutant reveals a key function of 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase （DXS1） in plant development and survival[J]. Scientific Reports， 2017， 7（1/4）： 45333.
12. 付影， 于旭東， 蔡澤坪， 吳繁花， 羅佳佳. 菠蘿蜜白化突變體的性狀研究[J]. 熱帶作物學報， 2018， 39（6）： 1081-1086.FU Y， YU X D， CAI Z P， WU F H， LUO J J. Characters of albino mutant of Artocarpus heterophyllus Lam[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 2018， 39（6）： 1081-1086. （in Chinese）
13. DAUD M N H， FATANAH D N， ABDULLAH N， AHMAD R. Evaluation of antioxidant potential of Artocarpus heterophyllus L. J33 variety fruit waste from different extraction methods and identification of phenolic constituents by LCMS[J]. Food Chemistry， 2017， 232： 621-632.
14. LIN X G， FENG C， LIN T， HARRIS A J， LI Y Z， KANG M. Jackfruit genome and population genomics provide insights into fruit evolution and domestication history in China[J]. Horticulture Research， 2022， 9： uhac173.
15. 周丹， 羅燦， 于旭東， 蔡澤坪， 吳繁花. 波羅蜜葉片突變體葉綠素含量測定和超微結構觀察[J]. 熱帶作物學報， 2021， 42（10）： 2935-2941.ZHOU D， LUO C， YU X D， CAI Z P， WU F H. Determination of chlorophyll content and observation of ultrastructure in leaves of mutants of Artocarpus heterophyllus[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 2021， 42（10）： 2935-2941. （in Chinese）
16. 張水仙， 董俊娜， 王月， 曹璐， 張西， 蔡澤坪， 李世東， 羅佳佳， 于旭東. 白化對菠蘿蜜葉片生長及光合、呼吸特性的影響[J]. 福建農林大學學報（自然科學版）， 2023， 52（2）： 160-165.ZHANG S X， DONG J N， WANG Y， CAO L， ZHANG X， CAI Z P， LI S D， LUO J J， YU X D. Effect of albinism on growth， photosynthetic and respiratory characteristics of Artocarpus heterophyllus leaves[J]. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University （Natural Science Edition）， 2023， 52（2）： 160-165. （in Chinese）
17. 董俊娜， 謝柳青， 楚文清， 于旭東， 蔡澤坪， 羅佳佳， 瞿倩. 菠蘿蜜葉綠素缺失突變體幼苗莖的解剖結構[J]. 熱帶作物學報， 2021， 42（6）： 1654-1660.DONG J N， XIE L Q， CHU W Q， YU X D， CAI Z P， LUO J J， QU Q. Structural analysis of the stem of the chlorophyll deficient mutant from Artocarpus heterophyllus seedlings[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 2021， 42（6）： 1654-1660. （in Chinese）
18. ZHAO L， DING Q， ZENG J， WANG F R， ZHANG J， FAN S J， HE X Q. An improved CTAB-ammonium acetate method for total RNA isolation from cotton[J]. Phytochemical Analysis， 2012， 23（6）： 647-650.
19. ZHOU Y H， RAJ V R， SIEGEL E， YU L P. Standardization of gene expression quantification by absolute real-time qRT-PCR system using a single standard for marker and reference genes[J]. Biomarker Insights， 2010， 5： 79-85.
20. 庾蕾， 劉建平， 莊志雄， 楊淋清， 張仁利， 葉小明， 程錦泉. 實時RT-PCR基因表達相對定量REST^（C）軟件分析與2^{（-ΔΔCT）}法比較[J]. 熱帶醫學雜志， 2007（10）： 956-958.YU L， LIU J P， ZHUANG Z X， YANG L Q， ZHANG R L， YE X M， CHENG J Q. Quantitative analysis of real-time PCR expression production by REST^（C） and 2^{（-ΔΔCT）}[J]. Journal of Tropical Medicine， 2007（10）： 956-958. （in Chinese）
21. KUMAR A M， S?LL D. Antisense HEMA1 RNA expression inhibits heme and chlorophyll biosynthesis in Arabidopsis[J]. Plant Physiology， 2000， 122（1）： 49-56.
22. NAGATA N， TANAKA R， SATOH S， TANAKA A. Identification of a vinyl reductase gene for chlorophyll synthesis in Arabidopsis thaliana and implications for the evolution of prochlorococcus species[J]. The Plant Cell， 2005， 17（1）： 233-240.
23. MEIER S， TZFADIA O， VALLABHANENI R， GEHRING C， WURTZEL E T. A transcriptional analysis of carotenoid， chlorophyll and plastidial isoprenoid biosynthesis genes during development and osmotic stress responses in Arabidopsis thaliana[J]. BMC Systems Biology， 2011， 5（1）： 77.
24. 董書琦， 陳達， 秦巧平， 吳國平， 張志國， 倪迪安. 高等植物葉綠素和類胡蘿卜素代謝研究進展[J]. 植物生理學報， 2023， 59（5）： 793-802.DONG S Q， CHEN D， QIN Q P， WU G P， ZHANG Z G， NI D A. Advances in metabolism of chlorophylls and carotenoids in higher plants[J]. Plant Physiology Journal， 2023， 59（5）： 793-802. （in Chinese）
25. DONG H L， DENG Y， MU J Y， LU Q T， WANG Y Q， XU Y Y， CHU C C， CHONG K， LU C M， ZUO J R. The Arabidopsis Spontaneous Cell Death1 gene， encoding a ζ-carotene desaturase essential for carotenoid biosynthesis， is involved in chloroplast development， photoprotection and retrograde signalling[J]. Cell Research， 2007， 17（5）： 458-470.
26. FANG J， CHAI C L， QIAN Q， LI C L， TANG J Y， SUN L， HUANG Z J， GUO X L， SUN C H， LIU M， ZHANG Y， LU Q T， WANG Y Q， LU C M， HAN B， CHEN F， ZHENG Z K， CHU C C. Mutations of genes in synthesis of the carotenoid precursors of ABA lead to pre-harvest sprouting and photo-oxidation in rice[J]. The Plant Journal， 2008， 54（2）： 177-189.
27. KENNIS J T M， GOBETS B， STOKKUM I H M V， DEKKER J P， GRONDELLE R V， FLEMING G R. Light harvesting by chlorophylls and carotenoids in the photosystem Ⅰ core complex of Synechococcus elongatus： a fluorescence upconversion study[J]. The Journal of Physical Chemistry B， 2001， 105（19）： 4485-4494.
28. WANG W D， ZhAO S H， PI X， KUANG T Y， SUI S F， SHEN J R. Structural features of the diatom photosystem Ⅱ-light-harvesting antenna complex[J]. The FEBS Journal， 2020， 287（11）： 2191-2200.
29. HE L， LI M， QIU Z N， CHEN D D， ZHANG G H， WANG X Q， CHEN G， HU J， GAO Z Y， DONG G J， REN D Y， SHEN L， ZHANG Q， GUO L B， QIAN Q， ZENG D L， ZHU L. Primary leaf-type ferredoxin 1 participates in photosynthetic electron transport and carbon assimilation in rice[J]. The Plant Journal， 2020， 104（1）： 44-58.
30. JUNGE W， SIELAFF H， ENGELBRECHT S. Torque generation and elastic power transmission in the rotary F₀F₁-ATPase[J]. Nature， 2009， 459（7245）： 364-370.
31. MUSUMECI M A， CECCARELLI E A， CATALANO- DUPUY D L. The plant-type ferredoxin-NADP+reductases [A]. NAJAFPOUR M M. Advances in photosynthesis - fundamental aspects[C]. Iran： Iran Basic Sciences， 2012： 539- 562.
32. 張洪淵. 生物化學原理[M]. 北京： 科學出版社， 2006.ZHANG H Y. Principle of biochemistry[M]. Beijing： Science Press， 2006. （in Chinese）
33. FONG F K， BUTCHER K A. Non-cyclic photobrductive carbon fixation in photosynthesis. Light and dark transiemts of the glycbrate-3-P spbcial pair[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications， 1988， 150（1）： 399-404.
34. TAKAGI D， INOUE H， ODAWARA M， SHIMAKAWA G， MIYAKE C. The calvin cycle inevitably produces sugar-derived reactive carbonyl methylglyoxal during photosynthesis： a potential cause of plant diabetes[J]. Plant and Cell Physiology， 2014， 55（2）： 333-340.
35. SCHMITZ-LINNEWEBER C， KUSHNIR S， BABIYCHUK E， POLTNIGG P， HERRMANN R G， MAIER R M. Pigment deficiency in nightshade/tobacco cybrids is caused by the failure to edit the plastid ATPase alpha-subunit mRNA[J]. The Plant Cell， 2005， 17（6）： 1815-1828.
36. SATOU M， ENOKI H， OIKAWA A， OHTA D， SAITO K， HACHIYA T， SAKAKIBARA H， KUSANO M， FUKUSHIMA A， SAITO K， KOBAYASHI M， NAGATA N， MYOUGA F， SHINOZAKI K， MOTOHASHI R. Integrated analysis of transcriptome and metabolome of Arabidopsis albino or pale green mutants with disrupted nuclear-encoded chloroplast proteins[J]. Plant Molecular Biology， 2014， 85（4/5）： 411-428.
37. FANG Y X， HOU L L， ZHANG X Q， PAN J J， REN D Y， ZENG D L， GUO L B， QIAN Q， HU J， XUE D W. Disruption of ζ-carotene desaturase protein ALE1 leads to chloroplast developmental defects and seedling lethality[J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry， 2019， 67（42）： 11607- 11615.
38. WANG M P， ZHU X F， LI Y， XIA Z L. Transcriptome analysis of a new maize albino mutant reveals that zeta-carotene desaturase is involved in chloroplast development and retrograde signaling[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 2020， 156： 407-419.
39. ABE T， MATSUYAMA T， SEKIDO S， YAMAGUCHI I， YOSHIDA S， KAMEYA T. Chlorophyll-deficient mutants of rice demonstrated the deletion of a DNA fragment by heavy-ion irradiation[J]. Journal of Radiation Research， 2002， 43（Suppl.）： S157-S161.
40. MA C L， CHEN L， WANG X C， JIN J Q， MA J Q， YAO M Z， WANG Z L. Differential expression analysis of different albescent stages of ‘Anji Baicha’ （Camellia sinensis （L.） O. Kuntze） using cDNA microarray[J]. Scientia Horticulturae， 2012， 148： 246-254.
41. QIN G J， GU H Y， MA L G， PENG Y B， DENG X W， CHEN Z L， QU L J. Disruption of phytoene desaturase gene results in albino and dwarf phenotypes in Arabidopsis by impairing chlorophyll， carotenoid， and gibberellin biosynthesis[J]. Cell Research， 2007， 17（5）： 471-482.
42. MAOKA T. Carotenoids as natural functional pigments[J]. Journal of Natural Medicines， 2020， 74（1）： 1-16.
43. STRAND A， ASAMI T， ALONSO J， ECKER J R， CHORY J. Chloroplast to nucleus communication triggered by accumulation of Mg-protoporphyrin IX[J]. Nature， 2003， 421（6918）： 79-83.
44. WU Z M， ZHANG X， HE B， DIAO L P， SHENG S L， WANG J L， GUO X P， SU N， WANG L F， JIANG L， WANG C M， ZHAI H Q， WAN J M. A chlorophyll-deficient rice mutant with impaired chlorophyllide esterification in chlorophyll biosynthesis[J]. Plant Physiology， 2007， 145（1）： 29-40.
45. FORSBURG S L， GUARENTE L. Communication between mitochondria and the nucleus in regulation of cytochrome genes in the yeast Saccharomyces cerevisiae[J]. Annual Review of Cell And Developmental Biology， 1989， 5： 153-180.
46. RODERMEL S. Pathways of plastid-to-nucleus signaling[J]. Trends in Plant Science， 2001， 6（10）： 471-478.
47. SURPIN M， LARKIN R M， CHORY J. Signal transduction between the chloroplast and the nucleus[J]. The Plant Cell， 2002， 14（Suppl.）： S327-S338.
48. WU G Z， MEYER E H， RICHTER A S， SCHUSTER M， LING Q H， SCH?TTLER M A， WALTHER D， ZOSCHKE R， GRIMM B， JARVIS R P. Control of retrograde signalling by protein import and cytosolic folding stress[J]. Nature Plants， 2019， 5（5）： 525-538.
49. SATO S， NAKAMURA Y， KANEKO T， ASAMIZU E， TABATA S. Complete structure of the chloroplast genome of Arabidopsis thaliana[J]. DNA Research， 1999， 6（5）： 283- 290.