齿肋赤藓早期光诱导蛋白基因ELIP的克隆及功能分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 周雅 |
| 答辩日期 | 2015 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张道远 |
| 关键词 | 齿肋赤藓 早期光诱导蛋白 光保护 表达模式 功能验证 |
| 学位专业 | 植物学 |
| 英文摘要 | 齿肋赤藓是一种极端耐旱藓类，能在失水98%以上条件下存活，一旦遇水，30s内迅速复苏，本研究从齿肋赤藓转录组数据库出发，发现复水过程中齿肋赤藓的色素结合蛋白全部上调表达，其中早期光诱导蛋白蛋白（Early light-induced protein，ELIPs）表达最早，它属于叶绿素结合蛋白（Chlorophyll a/b binding Proteins，CABs）超家族，是一类定位于叶绿体类囊体膜上的跨膜蛋白，在蓝藻、苔藓、高等植物中都有发现，其最早在黄化的豌豆幼苗转绿过程中被发现，因其受诱导的时间比其他光诱导蛋白都早，并在光合器官发育完整后迅速消失，具有瞬时积累的特性而得名。本研究对齿肋赤藓体内的ELIP基因进行了家族分析，进一步筛选出两条具有全长的ScELIP基因，分别对其进行了生物信息学分析、基因克隆、表达模式分析和功能验证，结果如下： 1. 本研究从齿肋赤藓体内共获得39条注释为早期光诱导蛋白的unigenes，经鉴定后获得27条ScELIP基因，其中6条含完整ORF，且具有chloro_a/b binding保守域。 2. 本研究筛选2条ScELIPs 基因进行生物信息学分析，二者ORF全长分别为711bp和624bp，分别编码236和207个氨基酸，具有Chloro_a/b binding功能域，定位于叶绿体类囊体膜，含有3个跨膜α螺旋。氨基酸序列比对分析得出ScELIP1与藻类、苔藓聚为一支，而ScELIP2与维管植物聚为一支，表现出ELIP基因从低等到高等植物的进化特征。 3. 本研究对两条ScELIPs基因进行实验克隆，并研究了其在各种非生物胁迫及不同光照条件下的表达模式：①ScELIP1对快干、慢干、NaCl、冷、热等非生物胁迫都响应，ScELIP2对快干胁迫不响应，二者对NaCl、冷胁迫的响应均快速而持久；②ScELIP1和ScELIP2对UVA、UVB胁迫均有相应，但ScELIP1对UVA的响应微弱且有瞬时性，而ScELIP2的响应明显且持久；蓝光诱导ScELIPs表达且促进红光的诱导作用，红光对蓝光的诱导有抑制性。ScELIP1和ScELIP2的表达量随着光照强度的升高不断提高。 4. 本研究利用转基因酵母来进行ScELIP功能验证。结果发现转基因酵母与对照组酵母在各种胁迫（20% PEG、5mol/L NaCl、-20℃、53℃、UV）下的生长情况基本一致，即ScELIP基因在酵母体内未表现出非生物胁迫抗性和光保护的功能。本研究进一步在模式植物拟南芥中验证ScELIP的功能。通过比较稳定遗传的转ScELIP2基因拟南芥与对照组在强光、UV、红光、蓝光、干、盐、冷、热等多种胁迫下的生长情况及胁迫相关的生理指标测量与比较，得出ScELIP2基因具有非生物胁迫抗性和光保护作用。 |
| 学科主题 | 植物学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/14684]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室 |
| 作者单位 | 中科院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周雅. 齿肋赤藓早期光诱导蛋白基因ELIP的克隆及功能分析[D]. 北京. 中国科学院大学. 2015. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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