2种生态型芦苇RCA基因特征及表达特异性

芦苇(Phragmites australis)分布范围广,生物量巨大,环境适应性强。受芦苇多倍体基因组的限制,在基因水平上解释其独特的物种特质非常困难。利用三代测序及多种方法研究2种生态型芦苇(2n=8x)中RCA基因(编码Rubisco活化酶)的类型、结构、表达和定位模式。结果表明,芦苇基因组中有4类RCA基因,均属于RCA2β。转录水平和蛋白质水平检测以及免疫胶体金定位结果表明,芦苇RCA的基因表达模式和蛋白质定位具有明显的生态型特异性。与沼泽芦苇(SR)相比,沙丘芦苇(DR)中RCA的表达水平较低,且更倾向于产生RCA2-β2产物。通过分相的蛋白双向电泳和质谱方法,鉴定到6个高表达的RCA同型物。在DR中这些同型物高比例地分布于膜相。研究表明当芦苇处于极度恶劣的沙漠环境中, RCA转移到膜相并参与叶绿体的膜保护机制。