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绝大部分质体蛋白是在细胞质中合成,而后被转运至质体的。这些质体蛋白区别于其他蛋白之处在于N端都携带有一段典型的转运肽序列(transit peptide)。有意思的是,尽管这些转运肽与线粒体输入蛋白前段的信号肽(signaling peptide)在氨基酸组成上十分相似,但是,到目前为止,在植物细胞内,还并未发现质体蛋白错误定位于线粒体的情况。有报道表明,在仅含线粒体的体外系统中,某些质体原肽能够被“错误地”输入至线粒体中；而在体系中加入质体后,这些原肽却又专一地输入到质体中。这一实验现象暗示质体的存在与否与质体蛋白输入的特异性可能是相关的。但是,这种现象并没有在植物细胞内被测试过。在本研究中,利用携带有线粒体而缺乏质体的精细胞做为实验系统,我们研究了质体靶向蛋白在无质体精细胞中的定位情况,获得了如下结果：1,通过构建4个质体转运肽与红色荧光蛋白的融合基因,并利用精细胞特异的启动子HTR10,我们在精细胞中表达了4个融合蛋白CPA-tdTomato, CPB-tdTomato, CPC-tdTomato,及CPD-tdTomato.结果显示,其中三个融合蛋白CPA-tdTomato, CPB-tdTomato及CPD-tdTomato在精细胞中呈现点状红色荧光,且荧光的点状数量与线粒体数量相近。表明这三个融合蛋白在精细胞中能够定位于线粒体。而与这三个融合蛋白不同的是,CPC-tdTomato的红色荧光不呈现点状分布,而是分布于整个精细胞中,暗示它是精细胞的细胞质定位蛋白。2,我们也分析了5个质体线粒体双定位蛋白的定位情况。通过构建双定位蛋白转运肽与绿色荧光蛋白(GFP)的融合基因,并用HTR10启动子在精细胞中表达了融合蛋白DTA-GFP, DTB-GFP, DTC-GFP, DTD-GFP及DTE-GFP。结果表明,其中4个融合蛋白DTA-GFP, DTB-GFP, DTD-GFP, DTE-GFP能够定位于线粒体,呈现绿色点状荧光；而其中1个融合蛋白DTC-GFP在细胞中观察不到荧光。我们也分析了DTE-tdTomato融合蛋白在精细胞中的定位情况。结果显示,DTE-tdTomato除呈现线粒体定位的点状荧光外,还在细胞质中具有弱的分布,暗示其具有线粒体和细胞质定位的特征。3,我们还分析了质体膜定位蛋白Tic32在精细胞中的定位情况。通过构建Tic32与红色荧光蛋白的融合基因,利用启动子HTR10在精细胞中表达融合蛋白Tic32-tdTomato。结果显示,该膜蛋白在精细胞中定位于内膜系统。我们的研究结果表明,在植物细胞内,质体蛋白在无质体时的定位主要呈现3种情况：位于线粒体,位于细胞质,以及位于内膜系统。这暗示在细胞内,即使是无质体的情况下,质体蛋白仍然能够被翻译,“错误”定位,而并不发生降解。这一结果进一步暗示,在无质体的情况下,质体蛋白可能存在异位功能表达,而精细胞中排除质体的现象可能与质体蛋白这种定位机制有关。