盐度对波吉卵囊藻叶绿素荧光参数的影响及PsbA基因的克隆与表达分析
发布时间：2021-06-26 20:04
【目的】研究波吉卵囊藻（Oocystis borgei）在不同盐度下叶绿素荧光参数的变化和编码叶绿体D1蛋白的PsbA基因的表达特性。【方法】利用叶绿素荧光仪测定不同盐度条件下波吉卵囊藻叶绿素荧光参数;利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）克隆获取波吉卵囊藻PsbA基因序列,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR（qPCR）方法分析PsbA基因在不同盐度下的表达情况。【结果】高盐（盐度60）条件下PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）及PSII实际光化学量子效率（ΦPSⅡ）显著下降（P <0.05）。克隆获得1 314 bp波吉卵囊藻PsbA基因cDNA序列,包含1 062 bp开放阅读框（ORF）,预测编码353个氨基酸,该蛋白属于跨膜蛋白。qPCR结果表明,高盐（盐度60）条件下PsbA基因极显著下调（P <0.01）。【结论】高盐（盐度60）显著抑制波吉卵囊藻PsbA基因的表达和叶绿素荧光参数（Fv/Fm和ΦPSⅡ）的降低,表明波吉卵囊藻处于胁迫状态;而盐度10和30能促进...
【文章来源】：广东海洋大学学报. 2020,40(03)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
不同盐度下波吉卵囊藻叶绿素荧光参数的变化
通过RACE技术扩增获得PsbA cDNA序列为1 314 bp,ORF为1 062 bp，编码353个氨基酸。运用ExPASy Proteomics Server在线预测PsbA编码的D1蛋白分子质量约为38.87 ku，理论等电点为5.10。不稳定系数35.89，属于稳定蛋白。脂溶性系数（Aliphatic index）为93.99，总的亲水性平均系数为0.355，为非亲水蛋白。酸性氨基酸残基（Asp+Glu）总数为27，碱性氨基酸（Arg+Lys）总数为14,N末端是蛋氨酸（Met）。利用Signal P 4.0Server程序对预测D1蛋白的氨基酸序列进行信号肽结构的预测，发现不存在信号肽。TMHMM Server v.2.0程序预测有5个跨膜区（图2）。Soft Berry-Psite(predict protein）程序预测，发现该氨基酸序列含有3个N-糖基化位点，1个cAMP和c GMP依赖的蛋白激酶磷酸化位点，1个蛋白激酶C磷酸化位点，7个酪蛋白激酶II磷酸化位点，1个酪氨酸激酶磷酸化位点，6个N-肉豆蔻酰化位点，1个Prenyl基团结合位点，5个微体C-末端靶信号位点以及1个光合反应中心蛋白特征位点。2.3 蛋白空间结构预测
通过BLASTp对波吉卵囊藻的D1蛋白序列进行同源性分析，发现波吉卵囊藻的D1蛋白与其他藻类物种同源性较高，其中与共球藻（Trebouxia aggregata）、丝藻（Gloeotilopsis sterilis）及小球藻（Chlorella heliozoae）氨基酸序列同源性高达97%。运用MEME(http://meme-suite.org/tools/meme＿)在线软件将波吉卵囊藻PsbA基因编码的蛋白序列与其他植物的D1蛋白进行保守结构域预测（图4），结果显示波吉卵囊藻和葡萄藻(Botryococcus braunii)、念珠藻（Nostoc flagelliforme CCNUN1）的保守结构域匹配度最为接近。用MEGA X软件的Neighbor-Joining法构建这些物种的系统进化树（图5），显示波吉卵囊藻和葡萄藻(B.braunii)聚为一簇。图5 波吉卵囊藻PsbA基因编码蛋白与其他物种D1蛋白的保守结构域预测
【参考文献】：
期刊论文
[1]波吉卵囊藻遗传转化体系选择标记的筛选[J]. 张晓琴,张宁,黄翔鹄,李长玲,李蒙杰,谢丽施,张家嘉. 广东海洋大学学报. 2018(06)
[2]不同盐度胁迫对坛紫菜叶状体生理指标的影响[J]. 徐严,王文磊,许凯,徐燕,纪德华,陈昌生,谢潮添. 应用海洋学学报. 2018(03)
[3]盐胁迫对盐生杜氏藻生长及叶绿素荧光特性的影响3期王帅,等:盐胁迫对盐生杜氏藻生长及叶绿素荧光特性的影响35[J]. 王帅,梁英. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]温度和盐度对刺枝鱼栖苔（Acanthophora spicifera）（红藻门,松节藻科）生长及其几种光合色素的影响[J]. 丁兰平,孙国栋,黄冰心,陈善文,陈伟洲. 海洋与湖沼. 2013(04)
[5]盐度对蛋白核小球藻生长、叶绿素荧光参数及代谢酶的影响[J]. 江灵芝,孙雪,王玮蔚,徐年军. 宁波大学学报(理工版). 2013(03)
[6]碱蓬和三角叶滨藜幼苗生长、光合特性对不同盐度的响应[J]. 彭益全,谢橦,周峰,万红建,张春银,翟瑞婷,郑青松,郑春芳,刘兆普. 草业学报. 2012(06)
[7]盐度骤变对仿刺参hsp70及hsp90基因表达的影响[J]. 于姗姗,王青林,孟宪亮,董云伟,董双林. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2012(09)
[8]盐胁迫下钾离子对甜高粱碳同化和光系统Ⅱ的影响[J]. 葛江丽,姜闯道. 东北农业大学学报. 2012(07)
[9]波吉卵囊藻对养殖水体溶解态氮吸收规律的研究[J]. 黄翔鹄,刘梅,周美华,古滨河. 渔业现代化. 2012(03)
[10]波吉卵囊藻（Oocystis borgei）对Cu2+、Zn2+吸附研究[J]. 江东,李长玲,黄翔鹄,肖松丰. 广东海洋大学学报. 2011(06)
博士论文
[1]对虾高位池水环境养殖污染和浮游微藻生态调控机制研究[D]. 黄翔鹄.东华大学 2013
硕士论文
[1]盐胁迫对淡水螺旋藻的生理效应[D]. 邹晓娟.南京农业大学 2015
[2]莫莫格湿地扁秆藨草对水盐交互作用的生理生态响应特征[D]. 李惠芳.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[3]NaCl胁迫下二色补血草光保护机制的研究[D]. 刘永慧.山东师范大学 2009
[4]环境胁迫对4株微藻叶绿素荧光特性的影响[D]. 冯力霞.中国海洋大学 2006
[5]光抑制诱导的D1蛋白聚合与磷酸化对弱光下光抑制菠菜叶片D1蛋白降解的影响[D]. 魏慧敏.四川大学 2003
[6]环境胁迫（盐胁，热胁，渗透胁迫）对两种海洋浮游植物的影响[D]. 韩志国.暨南大学 2002
本文编号：3251996
【文章来源】：广东海洋大学学报. 2020,40(03)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
不同盐度下波吉卵囊藻叶绿素荧光参数的变化
通过RACE技术扩增获得PsbA cDNA序列为1 314 bp,ORF为1 062 bp，编码353个氨基酸。运用ExPASy Proteomics Server在线预测PsbA编码的D1蛋白分子质量约为38.87 ku，理论等电点为5.10。不稳定系数35.89，属于稳定蛋白。脂溶性系数（Aliphatic index）为93.99，总的亲水性平均系数为0.355，为非亲水蛋白。酸性氨基酸残基（Asp+Glu）总数为27，碱性氨基酸（Arg+Lys）总数为14,N末端是蛋氨酸（Met）。利用Signal P 4.0Server程序对预测D1蛋白的氨基酸序列进行信号肽结构的预测，发现不存在信号肽。TMHMM Server v.2.0程序预测有5个跨膜区（图2）。Soft Berry-Psite(predict protein）程序预测，发现该氨基酸序列含有3个N-糖基化位点，1个cAMP和c GMP依赖的蛋白激酶磷酸化位点，1个蛋白激酶C磷酸化位点，7个酪蛋白激酶II磷酸化位点，1个酪氨酸激酶磷酸化位点，6个N-肉豆蔻酰化位点，1个Prenyl基团结合位点，5个微体C-末端靶信号位点以及1个光合反应中心蛋白特征位点。2.3 蛋白空间结构预测
通过BLASTp对波吉卵囊藻的D1蛋白序列进行同源性分析，发现波吉卵囊藻的D1蛋白与其他藻类物种同源性较高，其中与共球藻（Trebouxia aggregata）、丝藻（Gloeotilopsis sterilis）及小球藻（Chlorella heliozoae）氨基酸序列同源性高达97%。运用MEME(http://meme-suite.org/tools/meme＿)在线软件将波吉卵囊藻PsbA基因编码的蛋白序列与其他植物的D1蛋白进行保守结构域预测（图4），结果显示波吉卵囊藻和葡萄藻(Botryococcus braunii)、念珠藻（Nostoc flagelliforme CCNUN1）的保守结构域匹配度最为接近。用MEGA X软件的Neighbor-Joining法构建这些物种的系统进化树（图5），显示波吉卵囊藻和葡萄藻(B.braunii)聚为一簇。图5 波吉卵囊藻PsbA基因编码蛋白与其他物种D1蛋白的保守结构域预测
【参考文献】：
期刊论文
[1]波吉卵囊藻遗传转化体系选择标记的筛选[J]. 张晓琴,张宁,黄翔鹄,李长玲,李蒙杰,谢丽施,张家嘉. 广东海洋大学学报. 2018(06)
[2]不同盐度胁迫对坛紫菜叶状体生理指标的影响[J]. 徐严,王文磊,许凯,徐燕,纪德华,陈昌生,谢潮添. 应用海洋学学报. 2018(03)
[3]盐胁迫对盐生杜氏藻生长及叶绿素荧光特性的影响3期王帅,等:盐胁迫对盐生杜氏藻生长及叶绿素荧光特性的影响35[J]. 王帅,梁英. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]温度和盐度对刺枝鱼栖苔（Acanthophora spicifera）（红藻门,松节藻科）生长及其几种光合色素的影响[J]. 丁兰平,孙国栋,黄冰心,陈善文,陈伟洲. 海洋与湖沼. 2013(04)
[5]盐度对蛋白核小球藻生长、叶绿素荧光参数及代谢酶的影响[J]. 江灵芝,孙雪,王玮蔚,徐年军. 宁波大学学报(理工版). 2013(03)
[6]碱蓬和三角叶滨藜幼苗生长、光合特性对不同盐度的响应[J]. 彭益全,谢橦,周峰,万红建,张春银,翟瑞婷,郑青松,郑春芳,刘兆普. 草业学报. 2012(06)
[7]盐度骤变对仿刺参hsp70及hsp90基因表达的影响[J]. 于姗姗,王青林,孟宪亮,董云伟,董双林. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2012(09)
[8]盐胁迫下钾离子对甜高粱碳同化和光系统Ⅱ的影响[J]. 葛江丽,姜闯道. 东北农业大学学报. 2012(07)
[9]波吉卵囊藻对养殖水体溶解态氮吸收规律的研究[J]. 黄翔鹄,刘梅,周美华,古滨河. 渔业现代化. 2012(03)
[10]波吉卵囊藻（Oocystis borgei）对Cu2+、Zn2+吸附研究[J]. 江东,李长玲,黄翔鹄,肖松丰. 广东海洋大学学报. 2011(06)
博士论文
[1]对虾高位池水环境养殖污染和浮游微藻生态调控机制研究[D]. 黄翔鹄.东华大学 2013
硕士论文
[1]盐胁迫对淡水螺旋藻的生理效应[D]. 邹晓娟.南京农业大学 2015
[2]莫莫格湿地扁秆藨草对水盐交互作用的生理生态响应特征[D]. 李惠芳.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[3]NaCl胁迫下二色补血草光保护机制的研究[D]. 刘永慧.山东师范大学 2009
[4]环境胁迫对4株微藻叶绿素荧光特性的影响[D]. 冯力霞.中国海洋大学 2006
[5]光抑制诱导的D1蛋白聚合与磷酸化对弱光下光抑制菠菜叶片D1蛋白降解的影响[D]. 魏慧敏.四川大学 2003
[6]环境胁迫（盐胁，热胁，渗透胁迫）对两种海洋浮游植物的影响[D]. 韩志国.暨南大学 2002
本文编号：3251996
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3251996.html
