RcGSTF11作为潜在光合调节物的双效调节机制研究

赵艺; 李哲; 张春玲; 刘涵淼; 任宪锋; 李国瑞

doi:10.14045/j.cnki.15-1220.2026.03.007

内蒙古民族大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 41 ›› Issue (3) : 49 -58. DOI: 10.14045/j.cnki.15-1220.2026.03.007

RcGSTF11作为潜在光合调节物的双效调节机制研究

赵艺, 李哲, 张春玲, 刘涵淼, 任宪锋, 李国瑞

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摘要

为探明谷胱甘肽S-转移酶F亚家族（GSTF）作为潜在光合调节物参与光合作用的机制，在拟南芥中异源过表达蓖麻RcGSTF11基因。结果显示：RcGSTF11-OE拟南芥株高及角果产量均显著高于野生型，净光合速率（Pn）升高约28.31%；通过表面等离子体共振（SPR）与双分子荧光互补（BiFC）试验，验证了RcGSTF11与核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）大亚基RcRBCL之间存在相互作用，且RcGSTF11-OE拟南芥中Rubisco活性明显上升；转录组与代谢组学联合分析将差异基因富集在光合作用天线蛋白、光合作用及植物激素信号转导通路，相应地RcGSTF11-OE拟南芥中检测到糖类物质积累。此外，RcGSTF11的表达可以减少活性氧（ROS）的积累，提高还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽（GSH/GSSG）比值，有助于维持植物体内氧化还原稳态并重塑下游基因的转录。综上所述，RcGSTF11被发现具有双重调节作用，近端与RBCL相互作用以调节光合碳同化，远端调节氧化还原稳态。