对于像我国这样的人口大国,粮食生产一直是全民关注的焦点,而我国60%作物种植以水稻为主。因此如何有效提高水稻产量已成为农业生产中最急需解决的关键问题。提高水稻产量有多条途径,其中最直接有效的手段就是增强叶片捕获光能的能力,以便提高光合作用,产生更多有机物。近年来,叶色突变体的出现,使我们对植物叶绿体合成情况、发育机制有了重新的认识。为了研究水稻光信号转导机制,我们实验室通过正向遗传学的方法,克隆了一个控制株高和叶绿体移动的基因CRD1,为了进一步研究CRD1在叶绿体发育、细胞伸长等方面的功能,本实验进行免疫共沉淀筛到了CRD1的互作蛋白CIP2。通过质谱分析,发现CIP2是一类叶绿体GTP结合蛋白,其在调控叶绿体合成、高光下叶绿体移动上有重要功能。首先,为了验证CIP2同CRD1的互作事实,我们通过双分子荧光互补实验、Pull-down以及酵母双杂分别证实了CIP2跟CRD1的FH1+2结构域存在互作关系。其次组织部位表达分析,发现CIP2在水稻叶片、叶鞘中都有较高的表达量,在水稻根中的表达量最低。亚细胞定位发现其定位在叶绿体,且跟CRD1共定位时,CIP2荧光信号会从叶绿体转移到质膜上。最后为了研究CIP2的形态及功能,我们利用micro-RNA技术创制了cip2-ami突变体。研究发现cip2-ami表现出淡黄叶,叶绿素含量降低表型。此外,RNA、蛋白水平表达量检测发现,在cip2-ami中CRD1上调表达,而crd1突变体中CIP2表达量也会上调,暗示二者功能上可能具有相关性。但是二者具体遗传学的上下游关系,还有待进一步探究。白条斑实验发现,在cip2-ami中白条斑出现的比野生型早,说明cip2-ami中叶绿体对强光反应更敏感,而crd1则表现出对高光不敏感表型,因此推测CIP2是参与叶绿体避光反应中的一个新的成员。总之,通过本实验,我们发现CIP2是一个参与CRD1介导的叶绿体移动的新组分。CRD1与CIP2互作及它们参与的调控叶绿体迁移的机制,将为研究高光效育种、实现作物增产具有重要的理论意义。