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甘蔗捕光叶绿素a/b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:《作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S565.1[农业科学—作物学]
  • 作者机构: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
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA102604),国家自然科学基金项目(31171605,31371688)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20-1-1)资助.
中文摘要:

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(Gen Bank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 k D,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(chlorophyll a/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p GEX-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Cd Cl2、ABA和H2O2外源胁迫下,ScLhca3均上调表达;在黑暗、Na Cl和PEG胁迫下则下调表达。

英文摘要:

The Lhca gene family in green plants encodes several light-harvesting chlorophyll a/b-binding proteins that harvest and transfer light energy to the reaction center of photosystem I(PSI) in photosynthesis. The cDNA sequence of Lhca3 gene was firstly obtained from sugarcane leaf full-length cDNA library through sequencing and validated by homology comparison. It was designated ScLhca3 and submitted to the Gen Bank(accession number: KU215669). ScLhca3 contains an 804 bp open reading frame(ORF) and encodes a deduced protein of 267 amino acids, with a molecular weight and p I of 28.91 k D and 8.96, respectively. Bioinformatics analysis showed that ScLhca3 is a hydrophilic non-secretory protein with three transmembrane domains and a chlorophyll a/b binding domain. Sequence multi-alignment and phylogenetic analysis demonstrated that the ScLhca3 protein sequence shared a high identity with Lhca3 from other plants, with the specificity of species. The protokaryotic expression vector p GEX-6P-1-ScLhca3 was constructed and expressed in E. coli cells under the induction of IPTG. The subcellular localization experiment showed that the ScLhca3 fused with GFP, a reporter protein, was located on chloroplast. Real-time quantitative PCR analysis showed the expression of ScLhca3 had a clear tissue specificity, and was upregulated by Cd Cl2, ABA, and H2O2, but downregulated by darkness, Na Cl, and PEG.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369