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3型视神经萎缩(Optic atrophy type 3,OPA3)又被称为视神经萎缩综合征,是一种常染色体隐性神经眼病综合征,其症状包括早发性双侧视神经萎缩和晚期发育痉挛。3型视神经萎缩是由OPA3蛋白功能缺失引起的。OPA3是由核基因组编码,定位于线粒体的蛋白质。OPA3的同源基因也存在于真菌和植物中。植物中,马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)的辅助蛋白酶(Helper component proteinase,HC-Pro)可以帮助马铃薯Y病毒入侵植物,影响叶绿体分裂。而番茄OPA3-like蛋白与HC-Pro蛋白在酵母细胞中可以相互作用,同时HC-Pro蛋白与番茄OPA3-like蛋白在洋葱表皮细胞的质膜上也可以互作。因而猜测这两种蛋白可能存在相关性。在烟草表皮细胞中,番茄OPA3-like蛋白定位于叶绿体,说明该蛋白可能于叶绿体有关。目的:通过对番茄OPA3-like(SlOPA3L)基因和烟草OPA3-like(NtOPA3L)基因的研究,初步探究植物OPA3-like基因的功能。方法:使用在线软件ProtParam、SignalP、SOPMA、ProtScale、TMHMM和WoLFPSORT分析蛋白质理化性质、信号肽、二级结构和跨膜结构域;构建了NtOPA3L基因的过表达载体pBP-Nt-OPA3L1、pBP-Nt-OPA3L2和干扰载体pBRi-Nt-OPA3L1、pBRi-Nt-OPA3L2,通过农杆菌介导转化烟草;构建SlOPA3L基因的CRISPR/Cas9载体pKAN-sgRNA-Cas9-OPA3,通过农杆菌介导转化番茄;将实验室前期构建的SlOPA3L基因的过表达载体SlpBP-OPA3-like和干扰载体SlpBRi-OPA3-like通过农杆菌介导转化番茄;利用过量表达SlOPA3L基因的转基因烟草T2代种子进行分析统计实验和盐抗逆实验。结果:(1)生物信息学预测植物OPA3-like是不稳定蛋白,无跨膜结构域,定位于叶绿体和线粒体,拟南芥OPA3-like蛋白的N端信号锚定序列的24位有一个信号肽剪切位点,且为分泌蛋白。(2)T1代过表达SlOPA3L基因的转基因番茄植株矮化,分枝多,易玻璃化;T1代干扰SlOPA3-like基因的转基因番茄植株高大,分枝少,顶端分枝易枯黄。(3)T2代过表达SlOPA3-like基因的转基因烟草子叶上部分组织失绿,叶片呈花叶状,而绝大多数转基因植株的真叶与WT烟草的没有明显区别,少数早期真叶呈花叶表型的转基因植株,后期生长的叶片又恢复了正常。(4)成功构建了NtOPA3L基因的过表达载体pBP-Nt-OPA3L1和pBP-Nt-OPA3L2、干扰载体pBRi-Nt-OPA3L1和pBRi-NtOPA3L2;成功构建了SlOPA3L基因CRISPR/Cas9载体pKAN-sgRNA-Cas9-OPA3。(5)获得了过量表达NtOPA3-like基因的转基因烟草pBP-Nt-OPA3L1;获得了SlOPA3-like基因的CRISPR/Cas9载体表达的转基因番茄pKAN-sgRNA-Cas9-OPA3。