甘蔗捕光叶绿素a/b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达

• 作者: 彭磊 徐倩 徐景升 林彦铨 程光远 翟玉山 董萌 邓宇晴
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 甘蔗 光系统I 捕光叶绿素a/b结合蛋白 实时定量PCR
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种?种质资源?分子遗传学
• 页码范围: 1332-1341
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.01332

摘要

捕光叶绿素a/b结合蛋白是植物光系统I (photosystem I, PSI)中与色素分子结合的膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光合作用中光能的捕获与传递。本研究对甘蔗叶片 cDNA 文库测序,获得甘蔗 PSI 中 Lhca3基因的cDNA序列,命名为ScLhca3(GenBank登录号为KU215669)。生物信息学分析表明, ScLhca3的开放读码框(opening reading frame, ORF)长度为804 bp,编码267个氨基酸,分子量为28.91 kD,等电点为8.96； ScLhca3被定位于叶绿体,无信号肽,存在3个明显的跨膜区域,含有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域(chlorophylla/b binding domain),为亲水性非分泌蛋白。多序列比对和进化分析表明, ScLhca3在不同物种间具有较强的保守性,具有种属特性。构建原核表达载体pGEX-6P-1-ScLhca3,通过IPTG诱导表明, ScLhca3蛋白与预测大小一致。亚细胞定位试验显示,ScLhca3与报告基因GFP的融合蛋白定位于叶绿体中。实时定量PCR分析表明, ScLhca3在成熟叶片中的相对表达量最高,根中几乎不表达,具有明显的组织特异性；在 CdCl2、ABA 和 H2O2外源胁迫下, ScLhca3均上调表达；在黑暗、NaCl和PEG胁迫下则下调表达。