位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
雨生红球藻4-羟基-3-甲基-2-(E)-丁烯基-4-磷酸还原酶基因(HDR)的克隆及表达分析
  • ISSN号:1672-6987
  • 期刊名称:《青岛科技大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:R931.711[医药卫生—生药学;医药卫生—药学]
  • 作者机构:青岛科技大学化工学院,山东青岛266042
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31000135)
中文摘要:

在缺氮、高光条件下,雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)体由生长状态变为休眠状态,并形成厚壁孢子,同时在细胞内产生大量虾青素。4-羟基-3-甲基-2-(E)-丁烯基-4-磷酸还原酶(HDR)是甲基赤藓糖磷酸(MEP)途径中的最后一个酶,催化4-羟基-3-甲基-(2E)-丁烯基-4-磷酸生成异戊烯基焦磷酸(IPP),而IPP合成途径是叶绿素和类胡萝卜素合成的上游途径。本研究根据雨生红球藻的转录组中获得的HDR基因的部分序列设计引物,通过RACE的方法获得雨生红球藻的HDR基因全长序列,命名为HpHDR。生物信息学分析结果表明:HpHDR长1 421bp,编码434个氨基酸,属于LYTB蛋白质家族,其氨基酸的相似性与其它绿藻植物超过90%。通过实时定量RT-PCR方法分析了在缺氮、高光及高光缺氮胁迫条件下雨生红球藻中HDR基因表达调控模式,结果显示:在3种诱导条件下,HDR基因均存在转录上调,但是表达模式不同。在缺氮(-N)条件下,HDR基因在22d表达量最大,为正常条件下的18.0倍;在高光(HL)条件下,HDR基因在第7d的最大表达量为正常条件下的22.3倍;在高光-缺氮(HL-N)条件下,HDR基因在第2d达到最大表达量,为正常条件下的54.4倍。研究结果表明HDR基因的表达量与雨生红球藻在缺氮、高光、高光缺氮条件下色素合成量之间存在正相关性。

英文摘要:

Haematococcus pluvialis is a kind of single-celled algae. When green cells encounter stress conditions such as nitrogen deficiency, high light intensity, the alga rapidly differentiates from a vegetative stage into a resting stage, forming aplanospores which accu-mulate large amounts of astaxanthin. Isopentenyl diphosphate (IPP) biosynthesis pathway is upstream of carotenoid and chlorophyll synthesis pathway. 4-hydroxy-3-methyl-2-(E)-butenyl- 4-diphosphatereductase (HDR) is the terminal-acting enzyme in the plastid MEP pathway which provides isoprenoids. In the study, we designed primers according the partial sequence of HDR gene sequence from Haematococcus pluvialis and obtained the full length HDR gene through the method of RACE, named HpHDR. Bioinformatics analysis indicated that the length of open reading flame (ORF) in HpHDR gene is 1 421 bp,encoding 434 amino acids. HpHDR belonged to the LYTB family and have more than 90 % similarity with HDRs from other plants. The expression patterns of HDR were analyzed by qtRT-PCR. The results showed that HDR gene all up-regulated under the inducement of N starvation (-N), high light (HL) and high light with nritron free (HL-N). Under the condition of nitrogen defi- ciency, HDR showed significantly up-regulated expression level, with 16. 3-fold higher than that of control respectively. Under the condition of HL, HDR gene obviously up-regulated at the transcript level with 22.3- fold higher than control, respectively. Under the condition of HL-N, the transcript levels of HDR, changed most significantly, with 54.4- fold higher than control, respectively. The correlation between the pigments content and the amount of HDR gene expression under stress conditions were also analyzed in this paper.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《青岛科技大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:山东省教育厅
  • 主办单位:青岛科技大学
  • 主编:马连湘
  • 地址:青岛市松岭路99号
  • 邮编:266061
  • 邮箱:xbzr@qust.edu.cn
  • 电话:0532-88959017 88959018
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-6987
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1419/N
  • 邮发代号:24-233
  • 获奖情况:
  • 中国高校优秀科技期刊,全国石油和化工行业优秀期刊,全国高校优秀编辑质量奖科技期刊,华东地区优秀期刊,山东省优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版)
  • 被引量:3384