基粒是类囊体膜折叠形成的圆柱形结构,广泛存在于陆地植物的叶绿体中,但它在光合作用中的功能一直存在争论,而关于其形成机制也尚未有研究。在拟南芥中,CURT1蛋白家族包括四个成员,CURT1A-D,它们通过促使膜折叠来形成基粒,这种作用是与剂量相关的,因为CURT1A的过表达植株（oeCURT1A）和四突变植株（curtlabcd）表现出不同的基粒结构。本工作在多种光照条件下比较了 oeCURT1A和curtlabcd植株的光合作用表现以及生长速率。与野生型相比,这两种植株在光合作用方面都有缺陷,生长方面也有一定程度的迟缓。这些数据表明基粒虽然不是光合作用和生长必需结构,但却可以优化光合效率,提高生长速率。关于膜折叠的机制研究,已有结果表明CURT1蛋白通过形成多聚体插入类囊体膜,进而影响类囊体膜的折叠。本工作的主要目的是:（i）研究类囊体结构的变化对光合作用和植物生长速率的影响;（ii）揭示CURT1蛋白家族和类囊体蛋白可逆磷酸化在类囊体基粒形成中的作用,以及这两者之间的联系。对于第一个研究部分,我们主要是使用四突变植株curtlabcd和过表达植株oeCURT1A,从以下几个方面进行了鉴定:（i）不同光照条件的光合作用表现和生长速率;（ii）高光条件下的D1修复动力学研究;（iii）不同光照条件下CURT1和类囊体主要蛋白复合体的分布。第二个研究方向是揭示CURT1蛋白家族和可逆磷酸化在类囊体基粒形成中的作用。对于CURT1蛋白家族,我们主要研究CURT1蛋白在基粒形成过程中的剂量作用及CURT1蛋白之间的功能互补性。除了检测不同CURT1蛋白在oeCURT1A植株中的表达水平,我们还使用拟南芥CURT1蛋白和集胞藻中CURT1蛋白类似物（synCURT1）对三突变植株curtlabc进行了回补,进而用电子透射显微镜（TEM）对回补植株的类囊体基粒结构进行了分析。对于类囊体膜蛋白可逆磷酸化过程对基粒形成的影响,我们主要研究了 CURT1蛋白的磷酸化所带来的影响。研究方向包括:（i）检测CURT1蛋白在一些磷酸酶或磷酸激酶的突变株中的表达水平;（ii）构建CURT1与磷酸酶突变体的杂交植株（如curtlabc tap38）或一些回补植株（如PSE互补植株）,随后运用TEM对这些植株进行检测,研究杂交或回补的效果。在本工作中我们发现,CURT1A是家族的主要成员,因为:（i）在oeCURT1A植株中,只有CURT1A蛋白处于过表达水平,而CURT1B和C并没有同时过表达,甚至略低于野生型水平。就是在这种条件下,基粒结构依然发生了明显变化,即直径变短,层数变多。（ii）在35S:CURT1A curtlabc植株中,即CURT1A,B和C同时缺失的植株中表达CURT1A以进行回补。TEM结果表明,CURT1A在没有CURT1B和C的情况下可以使类囊体重新形成基粒。除了 CURT1蛋白家族外,类囊体膜蛋白的磷酸化是影响膜折叠的另一个因素。通过将拥有不同基粒结构的curtlabc和tap38杂交后我们发现,curtlabc tap38的基粒结构并非为表现为亲本植物的折中,而是类似于curtlabc。据此我们推断,CURT1蛋白在影响膜折叠中起支配作用,而类囊体膜蛋白的磷酸化则起调节作用。这种调节可以是通过磷酸化类囊体蛋白使膜的电荷发生改变,也可以是通过直接或一系列的级联反应磷酸化CURT1蛋白。从后面个角度出发,我们以PSE植株（CURT1蛋白的潜在磷酸化位点被替代）和类囊体主要磷酸酶/磷酸激酶（STN7,STN8/TAP38）突变株为材料,研究了 CURT1蛋白多聚体的组装。此外,鉴于CURT1蛋白在高光条件下的异常迁移,我们讨论了 CURT1蛋白磷酸化和其迁移可能存在的联系。本工作的主要目的是:（i）研究类囊体结构的变化对光合作用和植物生长速率的影响;（ii）揭示CURT1蛋白家族和类囊体蛋白可逆磷酸化在类囊体基粒形成中的作用,以及这两者之间的联系。