藍(lán)光是能在海水中傳播的主要光波,對(duì)潮下帶生活的海帶的生長(zhǎng)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(lán)光誘導(dǎo)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(fù)ssDNA和dsDNA環(huán)形結(jié)構(gòu)中嘧啶酮二聚體損傷,但對(duì)其它功能了解較少。本研究利用cDNA末端快速克隆(RACE)技術(shù),獲得海帶CRY-DASH基因(SjCRY-DASH)全長(zhǎng)序列,結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),其ORF區(qū)長(zhǎng)1779 bp,編碼592個(gè)氨基酸。進(jìn)行氨基酸同源序列比對(duì),其與其它藻類和高等植物間存在兩個(gè)重要輔基MTHF和FAD結(jié)合的保守域。三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)表明,SjCRY-DASH與目前已解析的CPF家族其他成員晶體結(jié)構(gòu)的相似度較高。通過選擇兩種原核表達(dá)載體(pCold I和pMAL-c5X),對(duì)SjCRY-DASH的ORF區(qū)進(jìn)行體外表達(dá)及純化,均得到純度較高的蛋白。通過不同光質(zhì)處理海帶幼孢子體,發(fā)現(xiàn)藍(lán)光和白光誘導(dǎo)1h,SjCRY-DASH轉(zhuǎn)錄水平均上升,且SjCRY-DASH對(duì)藍(lán)光的響應(yīng)更強(qiáng)烈,而紅光對(duì)SjCRY-DASH無明顯誘導(dǎo)效應(yīng)。將海帶幼孢子體培養(yǎng)于不同日長(zhǎng)條件下,SjCRY-DASH轉(zhuǎn)錄變化均維持24 h的周期性,且在長(zhǎng)、短日照培養(yǎng)下轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)發(fā)生改變,表明其與晝夜節(jié)律調(diào)控密切相關(guān)。此外,SjCRY-DASH轉(zhuǎn)錄水平在不同溫度處理下的節(jié)律變化具有溫度補(bǔ)償性。本研究相關(guān)結(jié)果對(duì)了解海帶中的CRY-DASH功能具有重要意義,也對(duì)探討海帶生長(zhǎng)發(fā)育受光、溫調(diào)控的分子機(jī)制提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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(xì)胞和精子后，精卵結(jié)合形成合子，逡逑合子萌發(fā)成幼孢子體。幼孢子體長(zhǎng)大后又能進(jìn)行無性繁殖，從而完成整個(gè)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(yīng)用價(jià)值逡逑海帶營(yíng)養(yǎng)豐富，具有極高的食用和藥用價(jià)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(qiáng)的粘結(jié)性，可添加到面條類逡逑食品中提高韌性，改善口感（胡國(guó)華，２００４）。甘露醇因化學(xué)性質(zhì)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(gè)光子并將能量轉(zhuǎn)移給還原態(tài)的ＦＡＤＨ－邋（Ｆ卜），Ｆ１－受激發(fā)會(huì)向嘧啶二聚體逡逑轉(zhuǎn)移一個(gè)電子，這會(huì)使嘧啶二聚體分裂成兩個(gè)嘧啶，同時(shí)，新形成的ＦＡＤＨＱ（Ｆｌｅ）逡逑會(huì)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(yīng)機(jī)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(lán)光受體，盡管與光裂解酶結(jié)構(gòu)相似，但其喪逡逑失了修復(fù)損傷ＤＮＡ的能力，而在調(diào)控生物鐘（Ｃａｓｈｍｏｒｅｅｔａｌ．，１９９９）、調(diào)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(dòng)、植物中的作用逡逑不同，隱花色素可被分為動(dòng)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(dòng)物中發(fā)逡逑現(xiàn)。擬南芥的隱花色素家族主要有３個(gè)成員：ＣＲＹ１，ＣＲＹ２和ＣＲＹ３。從擬南芥逡逑突變體庫(kù)中篩選到經(jīng)藍(lán)光處理后下胚軸伸長(zhǎng)抑制效應(yīng)減弱的植物表型

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)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(shí)間的藍(lán)光調(diào)控:隱花色素介導(dǎo)的光信號(hào)傳導(dǎo)[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(zhì)對(duì)海帶配子體生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究[J];海洋科學(xué);2011年04期

3 楊官品,李曉捷,石媛Z

本文編號(hào)：2809379