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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

翟玉山  邓宇晴  董萌  徐倩  程光远  彭磊  林彦铨  徐景升  
【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。

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