鹽度對(duì)波吉卵囊藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響及PsbA基因的克隆與表達(dá)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 20:04
【目的】研究波吉卵囊藻(Oocystis borgei)在不同鹽度下葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化和編碼葉綠體D1蛋白的PsbA基因的表達(dá)特性。【方法】利用葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)定不同鹽度條件下波吉卵囊藻葉綠素?zé)晒鈪?shù);利用cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)(RACE)克隆獲取波吉卵囊藻PsbA基因序列,并進(jìn)行生物信息學(xué)分析;利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)方法分析PsbA基因在不同鹽度下的表達(dá)情況!窘Y(jié)果】高鹽(鹽度60)條件下PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv/Fm)及PSII實(shí)際光化學(xué)量子效率(ΦPSⅡ)顯著下降(P <0.05)?寺~@得1 314 bp波吉卵囊藻PsbA基因cDNA序列,包含1 062 bp開放閱讀框(ORF),預(yù)測(cè)編碼353個(gè)氨基酸,該蛋白屬于跨膜蛋白。qPCR結(jié)果表明,高鹽(鹽度60)條件下PsbA基因極顯著下調(diào)(P <0.01)。【結(jié)論】高鹽(鹽度60)顯著抑制波吉卵囊藻PsbA基因的表達(dá)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)(Fv/Fm和ΦPSⅡ)的降低,表明波吉卵囊藻處于脅迫狀態(tài);而鹽度10和30能促進(jìn)...
【文章來源】:廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(03)
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
不同鹽度下波吉卵囊藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化
通過RACE技術(shù)擴(kuò)增獲得PsbA cDNA序列為1 314 bp,ORF為1 062 bp,編碼353個(gè)氨基酸。運(yùn)用ExPASy Proteomics Server在線預(yù)測(cè)PsbA編碼的D1蛋白分子質(zhì)量約為38.87 ku,理論等電點(diǎn)為5.10。不穩(wěn)定系數(shù)35.89,屬于穩(wěn)定蛋白。脂溶性系數(shù)(Aliphatic index)為93.99,總的親水性平均系數(shù)為0.355,為非親水蛋白。酸性氨基酸殘基(Asp+Glu)總數(shù)為27,堿性氨基酸(Arg+Lys)總數(shù)為14,N末端是蛋氨酸(Met)。利用Signal P 4.0Server程序?qū)︻A(yù)測(cè)D1蛋白的氨基酸序列進(jìn)行信號(hào)肽結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)不存在信號(hào)肽。TMHMM Server v.2.0程序預(yù)測(cè)有5個(gè)跨膜區(qū)(圖2)。Soft Berry-Psite(predict protein)程序預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)該氨基酸序列含有3個(gè)N-糖基化位點(diǎn),1個(gè)cAMP和c GMP依賴的蛋白激酶磷酸化位點(diǎn),1個(gè)蛋白激酶C磷酸化位點(diǎn),7個(gè)酪蛋白激酶II磷酸化位點(diǎn),1個(gè)酪氨酸激酶磷酸化位點(diǎn),6個(gè)N-肉豆蔻;稽c(diǎn),1個(gè)Prenyl基團(tuán)結(jié)合位點(diǎn),5個(gè)微體C-末端靶信號(hào)位點(diǎn)以及1個(gè)光合反應(yīng)中心蛋白特征位點(diǎn)。2.3 蛋白空間結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
通過BLASTp對(duì)波吉卵囊藻的D1蛋白序列進(jìn)行同源性分析,發(fā)現(xiàn)波吉卵囊藻的D1蛋白與其他藻類物種同源性較高,其中與共球藻(Trebouxia aggregata)、絲藻(Gloeotilopsis sterilis)及小球藻(Chlorella heliozoae)氨基酸序列同源性高達(dá)97%。運(yùn)用MEME(http://meme-suite.org/tools/meme_)在線軟件將波吉卵囊藻PsbA基因編碼的蛋白序列與其他植物的D1蛋白進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)(圖4),結(jié)果顯示波吉卵囊藻和葡萄藻(Botryococcus braunii)、念珠藻(Nostoc flagelliforme CCNUN1)的保守結(jié)構(gòu)域匹配度最為接近。用MEGA X軟件的Neighbor-Joining法構(gòu)建這些物種的系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖5),顯示波吉卵囊藻和葡萄藻(B.braunii)聚為一簇。圖5 波吉卵囊藻PsbA基因編碼蛋白與其他物種D1蛋白的保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波吉卵囊藻遺傳轉(zhuǎn)化體系選擇標(biāo)記的篩選[J]. 張曉琴,張寧,黃翔鵠,李長玲,李蒙杰,謝麗施,張家嘉. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]不同鹽度脅迫對(duì)壇紫菜葉狀體生理指標(biāo)的影響[J]. 徐嚴(yán),王文磊,許凱,徐燕,紀(jì)德華,陳昌生,謝潮添. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]鹽脅迫對(duì)鹽生杜氏藻生長及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?期王帥,等:鹽脅迫對(duì)鹽生杜氏藻生長及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?5[J]. 王帥,梁英. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]溫度和鹽度對(duì)刺枝魚棲苔(Acanthophora spicifera)(紅藻門,松節(jié)藻科)生長及其幾種光合色素的影響[J]. 丁蘭平,孫國棟,黃冰心,陳善文,陳偉洲. 海洋與湖沼. 2013(04)
[5]鹽度對(duì)蛋白核小球藻生長、葉綠素?zé)晒鈪?shù)及代謝酶的影響[J]. 江靈芝,孫雪,王瑋蔚,徐年軍. 寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2013(03)
[6]堿蓬和三角葉濱藜幼苗生長、光合特性對(duì)不同鹽度的響應(yīng)[J]. 彭益全,謝橦,周峰,萬紅建,張春銀,翟瑞婷,鄭青松,鄭春芳,劉兆普. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]鹽度驟變對(duì)仿刺參hsp70及hsp90基因表達(dá)的影響[J]. 于姍姍,王青林,孟憲亮,董云偉,董雙林. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(09)
[8]鹽脅迫下鉀離子對(duì)甜高粱碳同化和光系統(tǒng)Ⅱ的影響[J]. 葛江麗,姜闖道. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
[9]波吉卵囊藻對(duì)養(yǎng)殖水體溶解態(tài)氮吸收規(guī)律的研究[J]. 黃翔鵠,劉梅,周美華,古濱河. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2012(03)
[10]波吉卵囊藻(Oocystis borgei)對(duì)Cu2+、Zn2+吸附研究[J]. 江東,李長玲,黃翔鵠,肖松豐. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
博士論文
[1]對(duì)蝦高位池水環(huán)境養(yǎng)殖污染和浮游微藻生態(tài)調(diào)控機(jī)制研究[D]. 黃翔鵠.東華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鹽脅迫對(duì)淡水螺旋藻的生理效應(yīng)[D]. 鄒曉娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]莫莫格濕地扁稈藨草對(duì)水鹽交互作用的生理生態(tài)響應(yīng)特征[D]. 李惠芳.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013
[3]NaCl脅迫下二色補(bǔ)血草光保護(hù)機(jī)制的研究[D]. 劉永慧.山東師范大學(xué) 2009
[4]環(huán)境脅迫對(duì)4株微藻葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬D]. 馮力霞.中國海洋大學(xué) 2006
[5]光抑制誘導(dǎo)的D1蛋白聚合與磷酸化對(duì)弱光下光抑制菠菜葉片D1蛋白降解的影響[D]. 魏慧敏.四川大學(xué) 2003
[6]環(huán)境脅迫(鹽脅,熱脅,滲透脅迫)對(duì)兩種海洋浮游植物的影響[D]. 韓志國.暨南大學(xué) 2002
本文編號(hào):3251996
【文章來源】:廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(03)
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
不同鹽度下波吉卵囊藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化
通過RACE技術(shù)擴(kuò)增獲得PsbA cDNA序列為1 314 bp,ORF為1 062 bp,編碼353個(gè)氨基酸。運(yùn)用ExPASy Proteomics Server在線預(yù)測(cè)PsbA編碼的D1蛋白分子質(zhì)量約為38.87 ku,理論等電點(diǎn)為5.10。不穩(wěn)定系數(shù)35.89,屬于穩(wěn)定蛋白。脂溶性系數(shù)(Aliphatic index)為93.99,總的親水性平均系數(shù)為0.355,為非親水蛋白。酸性氨基酸殘基(Asp+Glu)總數(shù)為27,堿性氨基酸(Arg+Lys)總數(shù)為14,N末端是蛋氨酸(Met)。利用Signal P 4.0Server程序?qū)︻A(yù)測(cè)D1蛋白的氨基酸序列進(jìn)行信號(hào)肽結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)不存在信號(hào)肽。TMHMM Server v.2.0程序預(yù)測(cè)有5個(gè)跨膜區(qū)(圖2)。Soft Berry-Psite(predict protein)程序預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)該氨基酸序列含有3個(gè)N-糖基化位點(diǎn),1個(gè)cAMP和c GMP依賴的蛋白激酶磷酸化位點(diǎn),1個(gè)蛋白激酶C磷酸化位點(diǎn),7個(gè)酪蛋白激酶II磷酸化位點(diǎn),1個(gè)酪氨酸激酶磷酸化位點(diǎn),6個(gè)N-肉豆蔻;稽c(diǎn),1個(gè)Prenyl基團(tuán)結(jié)合位點(diǎn),5個(gè)微體C-末端靶信號(hào)位點(diǎn)以及1個(gè)光合反應(yīng)中心蛋白特征位點(diǎn)。2.3 蛋白空間結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
通過BLASTp對(duì)波吉卵囊藻的D1蛋白序列進(jìn)行同源性分析,發(fā)現(xiàn)波吉卵囊藻的D1蛋白與其他藻類物種同源性較高,其中與共球藻(Trebouxia aggregata)、絲藻(Gloeotilopsis sterilis)及小球藻(Chlorella heliozoae)氨基酸序列同源性高達(dá)97%。運(yùn)用MEME(http://meme-suite.org/tools/meme_)在線軟件將波吉卵囊藻PsbA基因編碼的蛋白序列與其他植物的D1蛋白進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)(圖4),結(jié)果顯示波吉卵囊藻和葡萄藻(Botryococcus braunii)、念珠藻(Nostoc flagelliforme CCNUN1)的保守結(jié)構(gòu)域匹配度最為接近。用MEGA X軟件的Neighbor-Joining法構(gòu)建這些物種的系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖5),顯示波吉卵囊藻和葡萄藻(B.braunii)聚為一簇。圖5 波吉卵囊藻PsbA基因編碼蛋白與其他物種D1蛋白的保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波吉卵囊藻遺傳轉(zhuǎn)化體系選擇標(biāo)記的篩選[J]. 張曉琴,張寧,黃翔鵠,李長玲,李蒙杰,謝麗施,張家嘉. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]不同鹽度脅迫對(duì)壇紫菜葉狀體生理指標(biāo)的影響[J]. 徐嚴(yán),王文磊,許凱,徐燕,紀(jì)德華,陳昌生,謝潮添. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]鹽脅迫對(duì)鹽生杜氏藻生長及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?期王帥,等:鹽脅迫對(duì)鹽生杜氏藻生長及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?5[J]. 王帥,梁英. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]溫度和鹽度對(duì)刺枝魚棲苔(Acanthophora spicifera)(紅藻門,松節(jié)藻科)生長及其幾種光合色素的影響[J]. 丁蘭平,孫國棟,黃冰心,陳善文,陳偉洲. 海洋與湖沼. 2013(04)
[5]鹽度對(duì)蛋白核小球藻生長、葉綠素?zé)晒鈪?shù)及代謝酶的影響[J]. 江靈芝,孫雪,王瑋蔚,徐年軍. 寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2013(03)
[6]堿蓬和三角葉濱藜幼苗生長、光合特性對(duì)不同鹽度的響應(yīng)[J]. 彭益全,謝橦,周峰,萬紅建,張春銀,翟瑞婷,鄭青松,鄭春芳,劉兆普. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]鹽度驟變對(duì)仿刺參hsp70及hsp90基因表達(dá)的影響[J]. 于姍姍,王青林,孟憲亮,董云偉,董雙林. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(09)
[8]鹽脅迫下鉀離子對(duì)甜高粱碳同化和光系統(tǒng)Ⅱ的影響[J]. 葛江麗,姜闖道. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
[9]波吉卵囊藻對(duì)養(yǎng)殖水體溶解態(tài)氮吸收規(guī)律的研究[J]. 黃翔鵠,劉梅,周美華,古濱河. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2012(03)
[10]波吉卵囊藻(Oocystis borgei)對(duì)Cu2+、Zn2+吸附研究[J]. 江東,李長玲,黃翔鵠,肖松豐. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
博士論文
[1]對(duì)蝦高位池水環(huán)境養(yǎng)殖污染和浮游微藻生態(tài)調(diào)控機(jī)制研究[D]. 黃翔鵠.東華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鹽脅迫對(duì)淡水螺旋藻的生理效應(yīng)[D]. 鄒曉娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]莫莫格濕地扁稈藨草對(duì)水鹽交互作用的生理生態(tài)響應(yīng)特征[D]. 李惠芳.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013
[3]NaCl脅迫下二色補(bǔ)血草光保護(hù)機(jī)制的研究[D]. 劉永慧.山東師范大學(xué) 2009
[4]環(huán)境脅迫對(duì)4株微藻葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬D]. 馮力霞.中國海洋大學(xué) 2006
[5]光抑制誘導(dǎo)的D1蛋白聚合與磷酸化對(duì)弱光下光抑制菠菜葉片D1蛋白降解的影響[D]. 魏慧敏.四川大學(xué) 2003
[6]環(huán)境脅迫(鹽脅,熱脅,滲透脅迫)對(duì)兩種海洋浮游植物的影響[D]. 韓志國.暨南大學(xué) 2002
本文編號(hào):3251996
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