白菜型冬油菜RuBisCo蛋白亚基基因rbcL和rbcS的克隆及其在干旱胁迫下的表达

• 作者: 米超 赵艳宁 刘自刚 陈其鲜 孙万仓 方彦 李学才 武军艳
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 白菜型冬油菜 rbcL rbcS 干旱胁迫
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 1882-1890
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.01882

摘要

应用双向电泳结合液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析，筛选得到干旱胁迫下白菜型冬油菜与光合作用相关差异蛋白质RuBisCo小亚基。根据已发表白菜型油菜(Brassicarapa)RuBisCo亚基rbcL和rbcS保守序列设计引物，采用RT-PCR扩增陇油7号的cDNA，获得rbcL和rbcS基因开放阅读框，长度分别为1095bp和549bp，编码364和181个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析结果显示，rbcL与大白菜(Brassicarapasubsp.chinensis)的蛋白质同源性达到99%以上，其保守序列属于RuBisCoLarge超家族，该蛋白质理论相对分子量及等电点分别为40.29kDa和6.70，不稳定指数(instabilityindex，II>40为不稳定蛋白质)为41.67，属于不稳定蛋白;脂融指数(aliphaticindex)为83.63，平均亲水性值(grandaverageofhydropathicity)为0.232，属于亲水性蛋白质;二级结构包括38.74%α-螺旋(alphahelix)、10.99%延伸链(extendedstrand)及50.27%自由卷曲(randomcoil);三级结构具有5个不同的活性口袋。rbcS与甘蓝(Brassicaoleracea)蛋白质同源性达到99%，其保守序列具有rbcS超家族和RuBisCoSmallLike超家族，理论相对分子量为20.32kDa，理论等电点为8.23，不稳定指数为33.66，属于稳定蛋白质;脂融指数为74.86，平均亲水性值为0.142，属于亲水性蛋白质;二级结构包括16.02%α-螺旋、28.73%的延伸链及55.25%自由卷曲;三级结构具有4个不同的活性口袋。实时荧光定量和半定量分析显示，干旱胁迫下，白菜型冬油菜叶片rbcL和rbcS基因表达量下调是光合作用下降的原因。并且，冬油菜叶片Pn下降与RuBPCase表达抑制和活性降低有关，非气孔限制是Pn下降的主要因素。