藍光是能在海水中傳播的主要光波,對潮下帶生活的海帶的生長發(fā)育起重要作用。隱花色素/光裂解酶家族(Cryptochrome/PhotolyaseFamily,CPF)是一類廣泛存在的能被藍光誘導激活的蛋白家族,CRY-DASH是該家族的一類新成員,已知其能修復ssDNA和dsDNA環(huán)形結構中嘧啶酮二聚體損傷,但對其它功能了解較少。本研究利用cDNA末端快速克隆(RACE)技術,獲得海帶CRY-DASH基因(SjCRY-DASH)全長序列,結構分析發(fā)現(xiàn),其ORF區(qū)長1779 bp,編碼592個氨基酸。進行氨基酸同源序列比對,其與其它藻類和高等植物間存在兩個重要輔基MTHF和FAD結合的保守域。三維結構預測表明,SjCRY-DASH與目前已解析的CPF家族其他成員晶體結構的相似度較高。通過選擇兩種原核表達載體(pCold I和pMAL-c5X),對SjCRY-DASH的ORF區(qū)進行體外表達及純化,均得到純度較高的蛋白。通過不同光質處理海帶幼孢子體,發(fā)現(xiàn)藍光和白光誘導1h,SjCRY-DASH轉錄水平均上升,且SjCRY-DASH對藍光的響應更強烈,而紅光對SjCRY-DASH無明顯誘導效應。將海帶幼孢子體培養(yǎng)于不同日長條件下,SjCRY-DASH轉錄變化均維持24 h的周期性,且在長、短日照培養(yǎng)下轉錄起始位點發(fā)生改變,表明其與晝夜節(jié)律調控密切相關。此外,SjCRY-DASH轉錄水平在不同溫度處理下的節(jié)律變化具有溫度補償性。本研究相關結果對了解海帶中的CRY-DASH功能具有重要意義,也對探討海帶生長發(fā)育受光、溫調控的分子機制提供理論依據(jù)。
【學位單位】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S917.3
【部分圖文】：

子體成熟后分別形成卵囊和精子囊，釋放卵細胞和精子后，精卵結合形成合子，逡逑合子萌發(fā)成幼孢子體。幼孢子體長大后又能進行無性繁殖，從而完成整個生活史逡逑（圖１．１）（曾呈奎和吳超元，１９６２）。逡逑Ｉ逡逑食子（ｘ邋ｓａｏ）逡逑圖１．１海帶生活史（曾呈奎和吳超元，１９６２）逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｌｉｆｅ邋ｈｉｓｔｏｒｙ邋ｏｆ邋ｊａｐｏｎｉｃ邋ａ逡逑１．１．２海帶應用價值逡逑海帶營養(yǎng)豐富，具有極高的食用和藥用價值。海帶中含褐藻酸２４．３％，甘露逡逑醇１１．１３％，粗蛋白５．９７％，鉀４．３６％，碘０．３４％，此外，還含有大量胡蘿卜素和逡逑Ｂ族維生素，及鈣和鐵等（曾呈奎，１９６２）。褐藻酸多以褐藻酸鹽的形式存在，逡逑常用作食品中的穩(wěn)定劑和增稠劑。因海藻酸鹽有較強的粘結性，可添加到面條類逡逑食品中提高韌性，改善口感（胡國華，２００４）。甘露醇因化學性質穩(wěn)定常作為藥逡逑物添加劑，如可用作片劑的賦形劑、填充劑和膠囊的增塑劑等（邵展茹，２０１３）。逡逑常見的甘露醇注射液可作為

吸收一個光子并將能量轉移給還原態(tài)的ＦＡＤＨ－邋（Ｆ卜），Ｆ１－受激發(fā)會向嘧啶二聚體逡逑轉移一個電子，這會使嘧啶二聚體分裂成兩個嘧啶，同時，新形成的ＦＡＤＨＱ（Ｆｌｅ）逡逑會接受該電子回到還原態(tài)（圖１．２）邋（Ｓａｎｃａｒ，２００３）。逡逑４逡逑

＂Ｆ２邋－邋＊Ｆ１邐逡逑＜ｈｖ）逡逑圖１．２光裂解酶的反應機制逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｐｈｏｔｏｌｙａｓｅ邋（Ｓａｎｃａｒ，邋２００３）逡逑１．３．２隱花色素逡逑隱花色素是與光裂解酶同源的藍光受體，盡管與光裂解酶結構相似，但其喪逡逑失了修復損傷ＤＮＡ的能力，而在調控生物鐘（Ｃａｓｈｍｏｒｅｅｔａｌ．，１９９９）、調節(jié)植逡逑物光形態(tài)建成（Ｃａｓｈｍｏｒｅ，２００３）等方面有重要意義。由于在動、植物中的作用逡逑不同，隱花色素可被分為動物隱花色素和植物隱花色素（Ｃｈａｖｅｓ邋ｅｔａｌ．，２０１１）。逡逑隱花色素首先在擬南芥中被發(fā)現(xiàn)，之后相繼在其他植物、微生物和動物中發(fā)逡逑現(xiàn)。擬南芥的隱花色素家族主要有３個成員：ＣＲＹ１，ＣＲＹ２和ＣＲＹ３。從擬南芥逡逑突變體庫中篩選到經藍光處理后下胚軸伸長抑制效應減弱的植物表型

【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

1 楊立文;付建新;亓帥;戴思蘭;;高等植物開花時間的藍光調控:隱花色素介導的光信號傳導[J];分子植物育種;2015年02期

2 隋曉偉;任偉;閆文華;劉升平;楊寧;;光質對海帶配子體生長發(fā)育影響的研究[J];海洋科學;2011年04期

3 楊官品,李曉捷,石媛Z

本文編號：2809379