叶绿体发育对胚胎发生和植株生长起着至关重要的作用。近年来,为了阐明叶绿体发育的分子机制研究者们做了大量的工作,然而关于在胚胎发生时期叶绿体发育调控及其功能的研究还很少,叶绿体早期发育与胚胎发育之间的关系也没有得到明确的阐述。在拟南芥胚胎发育过程中叶绿体最早是在心形胚期间开始积累,有报道表明FtsH(Filamentation temperature-sensitive H)蛋白对叶绿体的生物发生以及类囊体的发育是非常重要的。拟南芥基因组中存在五个与FtsH相似的基因,命名为FtsHL(FtsH-Like),它们编码的蛋白同FtsH不同,在C末端没有Zn离子结合区域。迄今为止,在植物中尚没有关于FtsHL基因功能的报道。　　 本研究中,我们分离到了两个拟南芥FtsHL基因(FtsHL3和FtsHL5)的T-DNA插入突变体,分别命名为Ftshl3和Ftshl5。两个突变体的胚胎发育都出现严重缺陷,滞留在球形胚到心形胚转变的阶段,从而导致胚胎败育。透射电镜分析发现,在突变体胚胎中没有发育正常的叶绿体,类囊体不能形成。用FtsHL3和FtsHL5的抗体做免疫杂交及亚细胞定位,发现FtsHL3和FtsHL5蛋白定位在叶绿体的类囊体膜上。酵母双杂交实验发现,FtsHL3和FtsHL5在酵母细胞中能够相互作用,说明这两种蛋白可能通过形成蛋白复合体来控制叶绿体类囊体的形成。这些结果表明,拟南芥FtsHL3和FtsHL5在胚胎发生过程中参与了叶绿体生物合成,基因突变导致叶绿体早期发育阻断进而造成胚发育缺陷,说明FtsHL蛋白在拟南芥胚胎发育和叶绿体早期发育过程中发挥重要作用,也证明质体或叶绿体的发育分化对胚胎发育具有重要影响。