甘蔗捕光叶绿素ab结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达.pdfVIP

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016，42(9)：1332—1341 http：／／zwxb．chinacrops．org／ ISSN 0496—3490；CODENTSHPA9 E—mail：xbzw@chinajourna1．net．cn DoI：10．3724／SP．J．1006．2016．01332 甘蔗捕光叶绿素 a／b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达 翟玉山 邓宇睛 董 萌 徐 倩 程光远 彭 磊 林彦铨 徐景升 福建农林大学 ／农业部福建甘蔗生物学与遗传改 良重点实验室，福建福州 350002 摘 要：捕光叶绿素 a／b结合蛋白是植物光系统 I(photosystemI，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 eDNA文库测序，获得甘蔗 PSI中Lhca3基因的 eDNA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 readingflame，ORF)长度为804bp，编码267个氨基酸，分子量为 28．91kD，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／bbindingdomain)，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一1-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G 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 CdC12、ABA和 H202外源胁迫下，ScLhca3均上调表达；在黑暗、NaC1 和 PEG胁迫下则下调表达。 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 Cloning and Characterization ofLightHarvesting Chlorophylla／b—Binding ProteinCodingGene(ScLhca3)inSugarcane ZHAIYu．Shan，DENGYu—Qing，DONGMeng，XUQian，CHENGGuang．Yuan，PENGLei，LINYan—Quan， andXU JingSheng。 FujianAgricultureandForestryUniversity／KeyLaboratoryofSugarcaneBiologyandGeneticBreeding，MinistryofAgriculutre，Fuzhou350002， Abstract：TheLhcagenefamilyingreenplantsencodesseverallight．-harvestingchlorophy11a／b．．bindingproteinsthatharvestand transferlightenergYtothereactioncenterofphotosystem I(PSI)inphotosynthesis．YheeDNA sequenceofLhca3genewas firstlyobtainedfrom sugarcaneleaffu11一lengthcDNAlibrarythroughsequencingandvalidatedbyhomologycomparison．Itwas designatedscLhca3andsubmittedtotheGenBank(accessionnumber：K_u215669)．ScLhca3containsan804bpopenreading rfame(0RF)andencodesadeducedproteinof267aminoacids，withamolecularweightandpIof28．91kD and 8．96， respectively．BioinformaticsanalysisshowedthatSc