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叶绿体是植物进行光合作用的场所,其在植物的生长发育过程中扮演着重要的作用。叶绿体正常发育需要核基因组和叶绿体基因组的协调表达,多数核基因组编码的叶绿体蛋白在维持叶绿体发育和功能中起着重要的作用。本论文中我们运用遗传学,细胞学,分子生物学和生物化学的手段研究了核基因编码的叶绿体蛋白EMB2738和AtECB1在植物生长发育中的功能。叶绿体定位的EMB2738蛋白参与了拟南芥胚胎发育过程。emb2738突变体胚胎发育缺陷并停滞在球型后期,胚胎中叶绿体发育受阻。同时,遗传互补实验表明AT3G12080基因编码了EMB2738蛋白。与野生型的胚胎相比,突变体胚胎中质体编码聚合酶(PEP)转录活性及光合作用相关基因的表达严重下降。这表明胚胎发育过程中需要质体基因的表达,而GTP结合蛋白EMB2738影响了PEP活性。此外,通过病毒诱导的基因沉默技术降低烟草中EMB2738基因的表达,导致烟草叶片呈现花斑的表型,叶绿体超微结构空泡化严重。实时定量RT-PCR结果显示,PEP负责转录的质体基因表达量较野生型相比明显降低。这些表明,烟草中的NbEMB2738可能参与了质体基因的表达。在emb2738突变体中表达NbEMB2738可以恢复胚胎发育,但是互补植株仍呈白化表型。基于这些结果,推测NbEMB2738能提高PEP转录活性,促进胚胎发育,但是该活性仍无法满足幼苗发育需求。这些结果比较深入揭示了EMB2738参与的PEP转录活性对胚胎发育及植株生长具有重要的作用。硫氧还蛋白AtECB1在种子萌发及叶绿体早期发育中起重要作用。生化实验结果显示AtECB1可以和PEP复合物的核心亚基RpoA存在相互作用,定位在类囊体膜上356 kDa复合物中。遗传和生化分析表明AtECB1与其同源蛋白AtECB1-like存在相互作用,但是存在功能上的差异。AtECB1蛋白含有四个半胱氨酸残基,这四个位点对于AtECB1的还原能力都起着很重要的作用。不过,这四种突变版本的AtECB1都能够互补atecb1突变体的表型。因此,在正常生长条件下,AtECB1蛋白的单个位点氧化还原活性降低对于拟南芥植株的生长是非必需的。这些结果有助于对氧化还原调控质体基因表达的深入理解。