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香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基克隆与生物信息学分析 被引量:4
1
作者 魏军亚 刘德兵 +3 位作者 陈业渊 魏守兴 谢子四 刘国银 《中国园艺文摘》 2015年第1期16-18,26,共4页
通过PCR技术成功克隆1个香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的全长序列,并登录GeneBank,登陆号为FJ973633。利用生物信息学方法,分析香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因序列,对其推导的氨基酸的理化性质、亲水性/疏水... 通过PCR技术成功克隆1个香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的全长序列,并登录GeneBank,登陆号为FJ973633。利用生物信息学方法,分析香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因序列,对其推导的氨基酸的理化性质、亲水性/疏水性、跨膜结构、导肽、二级结构进行预测,并对香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基的氨基酸做进化发育分析,为进一步了解香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基在香蕉光合吸收中的作用奠定基础。 展开更多
关键词 香蕉1 5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基 克隆 序列分析
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普通白菜1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因Bcrbc S的克隆及表达分析 被引量:1
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作者 刘东让 侯喜林 肖栋 《中国蔬菜》 北大核心 2019年第1期20-25,共6页
利用RACE技术,从普通白菜抗霜霉病品种苏州青叶片克隆到1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit,Bcrbc S)基因的全长c DNA序列。采用q RT-PCR分析该基因在普通白菜不同组织... 利用RACE技术,从普通白菜抗霜霉病品种苏州青叶片克隆到1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit,Bcrbc S)基因的全长c DNA序列。采用q RT-PCR分析该基因在普通白菜不同组织的表达模式。利用SDS-PAGE技术分析了该基因的原核表达特征。序列分析结果表明,Bcrbc S基因的c DNA序列全长为733 bp,其中开放阅读框长度为543 bp,共编码181个氨基酸,分子质量为20.3×10~3 Da,理论等电点为8.23。氨基酸同源系统进化分析表明,普通白菜Bcrbc S基因与同科植物的进化关系相近。实时定量分析结果表明,Bcrbc S基因在普通白菜叶中表达最强;在SA和Na Cl处理下,Bcrbc S基因表达量均在处理24 h后达到峰值。原核表达载体经IPTG诱导表达出分子质量约为20×10~3 Da的融合蛋白。 展开更多
关键词 普通白菜 1 5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基 序列分析 QRT-PCR 表达
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巴夫杜氏藻1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小亚基基因的克隆和分析 被引量:7
3
作者 尚常花 朱顺妮 +2 位作者 袁振宏 吕鹏梅 王忠铭 《水产学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期668-674,共7页
1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用中的一个关键酶,其小亚基rbcS具有调控羧化反应催化效率和影响该酶对二氧化碳/氧气底物特异性的功能。从巴夫杜氏藻中克隆rbcS基因及其5′-上游序列,并对基因及5′-上游序列进行了分... 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用中的一个关键酶,其小亚基rbcS具有调控羧化反应催化效率和影响该酶对二氧化碳/氧气底物特异性的功能。从巴夫杜氏藻中克隆rbcS基因及其5′-上游序列,并对基因及5′-上游序列进行了分析。根据已知rbcS基因保守核苷酸序列设计引物,分别克隆到1 841 bp的DNA和380 bp的cDNA序列。以此为基础,使用染色体步移(Genome walking)和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,获得了799bp的5′端DNA序列和500 bp的3′端cDNA序列。序列分析发现,巴夫杜氏藻rbcS DNA全长为2 031 bp(不包括476 bp 5′-上游序列),cDNA全长包括570 bp开放读码框(GenBank登录号:HQ315783)和294 bp 3′端非翻译区。5′-上游序列区域存在一系列预测的顺式作用元件。该研究旨在为后继的rbcS基因的功能和表达研究、Rubisco的遗传改造奠定基础。同时,rbcS启动子因其可驱动基因高效表达而引起广泛关注,因此获得的rbcS 5′-上游序列经验证和优化后,可用于在嗜盐微藻中驱动转基因的高效表达以及完善微藻转化系统。 展开更多
关键词 巴夫杜氏藻 因克隆 5-上游序列分析 RBCS 1 5-二磷酸羧化/加氧酶
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大豆1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因的转录表达分析 被引量:13
4
作者 贺超英 王伟权 +3 位作者 东方阳 张劲松 盖钧镒 陈受宜 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第16期1375-1380,共6页
1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因rbcS在植物基因组中呈多基因家族存在. 大豆中分离的3个全长的rbcS cDNA在核苷酸和氨基酸序列上具有极高的相似性. Southern杂交分析表明1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基(EC4.1.1.39)在大豆中由4~8个成... 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因rbcS在植物基因组中呈多基因家族存在. 大豆中分离的3个全长的rbcS cDNA在核苷酸和氨基酸序列上具有极高的相似性. Southern杂交分析表明1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基(EC4.1.1.39)在大豆中由4~8个成员的基因家族编码. Northern分析表明rbcS的表达具有明显的器官特异性. 在叶片中表达量极高而在根中检测不到. rbcS基因对许多外界因子如水杨酸、 盐胁迫和干旱处理具有明显的应答反应. 但不同浓度的水杨酸和NaCl对rbcS基因的转录有不同程度的诱导. rbcS基因表达量分别在2.0 mmol/L的水杨酸和0.4% NaCl处理24 h时最高, 为相应对照的2.5~3.0倍. rbcS的转录具有明显的昼夜节律变化, 而且这种节律受低温和光照的影响. 展开更多
关键词 大豆 1 5-二磷酸羧化小亚 小杨酸 水分胁迫 昼夜节律 因表达
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Degradation of Rubulose-1.5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase in Wheat Leaves During Dark-induced Senescence 被引量:5
5
作者 RUIQi XULang-Lai 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 2004年第2期137-141,共5页
The degradation of Ribulose-1.5-bisphosphate carboxylase/oxygenase(Rubisco,EC4.1.1.39)in wheat(TnticumaestivumL.CV.Yan6mai 158)leaves dunng dark—induced senescence was studied.An/in vivo degradation product of ... The degradation of Ribulose-1.5-bisphosphate carboxylase/oxygenase(Rubisco,EC4.1.1.39)in wheat(TnticumaestivumL.CV.Yan6mai 158)leaves dunng dark—induced senescence was studied.An/in vivo degradation product of Rubisco large subunit(LSU)with molecular weiht of 50kD was detected by SDS—PAGE and immunobloted with antibody against tobacco Rubisco.This fragment could also be detected in natural senescence.The result also suggested that the Rubisco holoenzyme had not dissociated when LSU hydrolyzed from 53 kD to 50kD.And.LSUcould be fragmented to 50kD at 30-35℃and at DH7.5 in crude enzyme extracts of wheat leaves dark—induced for 48h.which suggested that maybe LSU was degraded to 50 kD by anunknown protease in chloroplast. 展开更多
关键词 小麦 叶片 蛋白酶 蛋白质降解 l 5-二磷酸羧化/加氧酶 衰老
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香蕉rbcS基因启动子的克隆及序列分析 被引量:10
6
作者 刘德兵 魏军亚 +4 位作者 李飞 贺军虎 魏守兴 谢子四 陈业渊 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期237-242,共6页
以巴西香蕉为材料,根据已经获得的香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的全长cDNA序列设计1对专一引物,通过PCR扩增得到了香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基的基因组全长,序列长811 bp,含有2个内含子。根据其基因组序列设... 以巴西香蕉为材料,根据已经获得的香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的全长cDNA序列设计1对专一引物,通过PCR扩增得到了香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基的基因组全长,序列长811 bp,含有2个内含子。根据其基因组序列设计引物,采用SEFA-PCR方法,以总DNA为模板克隆了香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的启动子序列,长1 681 bp。用PLACE软件分析发现该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CAAT-box,包含多个胁迫诱导元件,如光诱导元件、赤霉素、低温诱导元件、昼夜节律调控元件等。该序列的克隆与分析为进一步研究香蕉1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的表达调控奠定了基础。 展开更多
关键词 香蕉1 5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基 启动子 序列分析
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凤尾蕨科植物rbcL基因的适应性进化分析 被引量:15
7
作者 森林 苏应娟 +1 位作者 张冰 王艇 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-8,共8页
为深入理解蕨类植物辐射式物种分化的分子适应机制,在时间框架下,采用位点模型和分支-位点模型对凤尾蕨科植物rbcL基因的进化式样进行了分析。通过比较模型M1a/M2a和M7/M8,在氨基酸水平上共鉴定出6个正选择位点:149I、251M、255V、282F... 为深入理解蕨类植物辐射式物种分化的分子适应机制,在时间框架下,采用位点模型和分支-位点模型对凤尾蕨科植物rbcL基因的进化式样进行了分析。通过比较模型M1a/M2a和M7/M8,在氨基酸水平上共鉴定出6个正选择位点:149I、251M、255V、282F、359S和375F,其中位点282F对维持Rubisco功能有重要作用。分别检验凤尾蕨科的附生分支和水蕨类分支发现,前者不具适应性进化位点,而后者有两个位点(230A和247C)经历正选择。相对于荫蔽的光条件,水生生境可能对RbcL亚基的选择作用更强。另外,基于UCLD分子钟模型估算出的凤尾蕨科各分支分化时间表明,该科物种丰富度的辐射式增长发生在新生代渐新世,推测古、始新世最热事件可能对物种分化的形成也产生一定作用。这对认识薄囊蕨类如何应对被子植物兴起导致的陆地生态系统改变具重要意义。 展开更多
关键词 凤尾蕨科 RBCL -1 5-二磷酸羧化/加氧酶 放松分子钟模型 正选择位点
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节旋藻FACHB341 Rubisco基因部分序列的克隆和分析 被引量:8
8
作者 刘金姐 茅云翔 +2 位作者 臧晓南 隋正红 张学成 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第6期87-93,共7页
以节旋藻FACHB341为材料,对所克隆Rubisco基因进行了核苷酸序列测定和分析,由此推导出相应的氨基酸序列,并与部分其他蓝藻的同源基因进行了同源性分析。结果表明:所克隆DNA片段包含Rubisoo大小亚基基因部分序列及rbcX基因序列,长度为207... 以节旋藻FACHB341为材料,对所克隆Rubisco基因进行了核苷酸序列测定和分析,由此推导出相应的氨基酸序列,并与部分其他蓝藻的同源基因进行了同源性分析。结果表明:所克隆DNA片段包含Rubisoo大小亚基基因部分序列及rbcX基因序列,长度为2073 bp,其中rbcL和rbcX基因之间存在两个转录茎环结构;大小亚基酸性氨基酸和碱性氨基酸的比例分别为13.14%和14.51%,疏水氨基酸的比例为42.16%;rbcL核苷酸序列与集胞藻PCC6803、Prochlorothrix hollandica、聚球藻PCC6301、Agmenellum quadruplicatum和鱼腥藻PCC7120同源序列的相似性分别为91.7%、79.9%、74.8%、77.2%和76.1%;rbcS核苷酸序列与鱼腥藻PCC7120同源序列的相似性为67.6%,而与PCC6301和集胞藻PCC7002同源序列的相似性分别为30.1%和63.8%。 展开更多
关键词 节旋藻 因序列 克隆 “l 5-二磷酸羧化/加氧酶 苷酸 同源性分析 RUBISCO 密码子
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病毒载体诱导转录后基因沉默系统的建立及烟草(Nicotiana bentha miana)rbcs基因功能的研究 被引量:3
9
作者 周晓馥 王兴智 《分子植物育种》 CAS CSCD 2003年第3期423-424,共2页
RNA沉默是一种序列特异性的RNA降解过程 ,主要作用于同源性较高的转录产物 ,它广泛存在于各种生物中 ,在植物中称转录后基因沉默 (Post TranscriptionalGeneSilencing ,PTGS)、动物中称为RNA干扰(RNAinterference ,RNAi)、真菌中被称为... RNA沉默是一种序列特异性的RNA降解过程 ,主要作用于同源性较高的转录产物 ,它广泛存在于各种生物中 ,在植物中称转录后基因沉默 (Post TranscriptionalGeneSilencing ,PTGS)、动物中称为RNA干扰(RNAinterference ,RNAi)、真菌中被称为RNA压制 (RNAquelling)。病毒诱导转录后基因沉默是由携带基因片段的病毒载体感染植物引起相应的寄主基因沉默的现象 ,是一种典型的RNA沉默现象。本论文建立了病毒载体诱导转录后基因沉默系统 ,并运用该体系研究烟草 (Nicotianabenthamiana)的 1,5二磷酸核酮糖羧化酶 /加氧酶小亚基 (Ribulose - 1,5 -bisphosphate (RuBP)carboxylase/oxylasesmallsubunit,rbcS)基因的部分功能。具体包括以下内容 :1、分别用携带与 1,5二磷酸核酮糖羧化酶 /加氧酶小亚基 (rbcS)基因同源的cDNA片段的烟草脆裂病毒载体 (pTV rbcS)和马铃薯X病毒载体 (pgR10 7 rbcS)侵染烟草 (Nico tianabenthamiana) ,诱导内源rbcS基因沉默 ;2、分别用携带与八氢番茄红素脱氢酶 (phytoenedesat urase ,PDS)基因同源的cDNA片段的烟草脆裂病毒载体 (pTV PDS)和马铃薯X病毒载体 (pgR10 7 PDS)侵染烟草 (Nicotianabenthamiana) ,诱导内源PDS基因沉默 ;3、利用携带与绿色荧光蛋白 (GFP)同源的cDNA片段的烟草脆裂? 展开更多
关键词 RNA沉默 转录后因沉默 病毒诱导 1 5二磷酸羧化/加氧酶小亚 RbcS 烟草脆裂病毒载体
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转录后基因沉默系统研究烟草rbcS基因功能 被引量:1
10
作者 周晓馥 麻鹏达 +3 位作者 王仁厚 朱筱娟 刘宝 王兴智 《Acta Genetica Sinica》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第6期586-593,共8页
初步建立了利用病毒载体诱导转录后基因沉默系统研究烟草(Nicotianabenthamiana)1,5 二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小亚基(Ribulose 1,5 bisphosphatecarboxylase/oxylasesmallsubunit,rbcS)基因功能的模式。用携带与1,5 二磷酸核酮糖羧化... 初步建立了利用病毒载体诱导转录后基因沉默系统研究烟草(Nicotianabenthamiana)1,5 二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小亚基(Ribulose 1,5 bisphosphatecarboxylase/oxylasesmallsubunit,rbcS)基因功能的模式。用携带与1,5 二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小亚基基因同源的cDNA片段的烟草脆裂病毒载体(pTV.rbcS)侵染烟草(Nic otianabenthamiana),诱导内源rbcS基因沉默并在此基础上建立了研究rbcS基因功能的模式:初步进行了rbcS基因沉默后的表型分析、转录水平分析、蛋白质表达水平分析以及利用HPLC方法定量分析rbcS基因沉默后的光合色素变化。结果表明:病毒诱导基因沉默瞬时表达体系中烟草最佳侵染时期为苗龄21~24d,用于侵染的重组农杆菌的最佳浓度的OD值为1~1.5;烟草Rubisco小亚基的表达量可能调节Rubisco大亚基的表达量;烟草rbcS基因与光合作用中的光能收集无关。对rbcS基因沉默的烟草叶片及对照烟草叶片的部分重要光合作用指标分析表明, 运用烟草脆裂病毒载体诱导转录后基因沉默系统研究烟草rbcS基因功能具有可行性,为进一步深入研究rbcS基因功能奠定了基础。 展开更多
关键词 1 5-二磷酸羧化/加氧酶小亚 转录后因沉默
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野大麦盐胁迫rbcS基因的克隆及序列分析 被引量:4
11
作者 岳海燕 尹剑锐 +6 位作者 闫守庆 冯宇隆 张莲姬 郭建强 李怀亮 丁雪梅 沈景林 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第1期73-74,77,共3页
[目的]对野大麦盐胁迫rbcS基因进行克隆及序列分析。[方法]以盐胁迫下的野大麦幼嫩叶片为试材,根据GenBank中小麦和大麦rbcS基因核酸序列的同源性设计引物,对野大麦基因组DNA进行PCR扩增、回收、连接、转化及测序。[结果]在野大麦的基... [目的]对野大麦盐胁迫rbcS基因进行克隆及序列分析。[方法]以盐胁迫下的野大麦幼嫩叶片为试材,根据GenBank中小麦和大麦rbcS基因核酸序列的同源性设计引物,对野大麦基因组DNA进行PCR扩增、回收、连接、转化及测序。[结果]在野大麦的基因组中克隆了2个大小不同的rbcS基因序列rbcS1和rbcS2,长度分别为1252和908bp。rbcS1和rbcS2均由2个外显子和1个内含子组成,外显子长度相等,编码序列为525bp,同源性为96%,编码174个氨基酸;rbcS1和rbcS2内含子大小不同,分别为448和107bp。[结论]为进一步探讨rbcS基因在野大麦耐盐机制中的分子机制奠定了基础。 展开更多
关键词 野大麦 盐胁迫 1 5-二磷酸羧化/加氧酶小亚 序列分析
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木兰门作物RubisCO大亚基的分子适应性进化研究 被引量:2
12
作者 刘晗 王丽坤 熊冬金 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第32期15756-15758,共3页
[目的]研究玉米、水稻等木兰门作物RubisCO大亚基的分子适应性进化。[方法]以玉米、水稻等木兰门作物为研究对象,利用利用密码子替换模型和位点间取不同ω值的最大似然法模型对叶绿体rbcL基因进行分子适应性进化分析。[结果]RubisCO受... [目的]研究玉米、水稻等木兰门作物RubisCO大亚基的分子适应性进化。[方法]以玉米、水稻等木兰门作物为研究对象,利用利用密码子替换模型和位点间取不同ω值的最大似然法模型对叶绿体rbcL基因进行分子适应性进化分析。[结果]RubisCO受到正选择作用,并鉴定出了6个正选择位点。[结论]该研究鉴定的6个正选择位点对于研究RubisCO大亚基催化活性和作物改良具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 木兰门作物 .1 5-二磷酸羧化/加氧酶 RBCL 正选择
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杜氏盐藻rbcS启动子的克隆和功能分析 被引量:8
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作者 柴玉荣 田芳 +2 位作者 刘红涛 李杰 薛乐勋 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期47-52,共6页
为提高转基因盐藻的表达效率,利用基因组步行方法和巢式PCR,从盐藻中克隆了1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(rubisco)的小亚基基因rbcS的5′上游调控序列,并对其进行序列分析和转基因功能分析。采用DraI、EcoR V、PvuII和StuI4种平端限... 为提高转基因盐藻的表达效率,利用基因组步行方法和巢式PCR,从盐藻中克隆了1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(rubisco)的小亚基基因rbcS的5′上游调控序列,并对其进行序列分析和转基因功能分析。采用DraI、EcoR V、PvuII和StuI4种平端限制内切酶分别酶切盐藻基因组DNA,并与接头连接,构建基因组步行文库GWL1、GWL2、GWL3和GWL4;设计特异引物从这4种文库中扩增rbcS基因的5′上游调控序列。在GWL1、GWL4中分别扩增出约1.2kb的片段。对该序列的分析表明,它的3′端与已知盐藻rbcScDNA的5′端序列完全一致,说明是该基因的5′端上游区,并且包含多个与转录调控有关的保守序列(如TATA-box,CAAT-box),富含GT的重复序列。此序列EcoR I下游的片段与除草剂抗性基因bar相融合,构建表达载体,电击法转化盐藻。通过对转化藻株的抗性筛选以及PCR和Southern blot检测,表明该区域能驱动外源基因bar在转基因盐藻中的表达,推断是盐藻rbcS基因的启动子调控区。 展开更多
关键词 盐藻 I 5-二磷酸羧化/加氧酶 RBCS 启动子
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植物对大气CO_2浓度升高的光合适应机理 被引量:22
14
作者 范桂枝 蔡庆生 《植物学通报》 CSCD 北大核心 2005年第4期486-493,共8页
光合作用对大气中CO2浓度升高适应的可能原因主要表现在以下几个方面:由于CO2浓度升高,碳水化合物过量积累,光合电子传递链中质体醌与过氧化氢(H2O2)的氧化还原信号对光合作用发生反馈抑制;核酮糖1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)的含量... 光合作用对大气中CO2浓度升高适应的可能原因主要表现在以下几个方面:由于CO2浓度升高,碳水化合物过量积累,光合电子传递链中质体醌与过氧化氢(H2O2)的氧化还原信号对光合作用发生反馈抑制;核酮糖1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)的含量及其活性下降;气孔状态发生变化。此外,植物体内C/N平衡、生长调节物质和己糖激酶对光合基因表达水平的调控等多个方面会对光合适应产生影响。 展开更多
关键词 大气CO2浓度升高 光合适应 反馈抑制 1 5-二磷酸羧化/加氧酶 气孔 光合作用 植物体内 适应机理 光合电子传递链
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高效Rubisco羧化活性筛选体系的设计与构建
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作者 王斐 张君丽 +4 位作者 赵春华 蔡真 张晓黎 柳国霞 李寅 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2619-2629,共11页
【背景】广泛存在于植物、藻类及其他自养微生物中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)是卡尔文循环中固定CO2的关键酶及限速酶,在生物质合成和全球碳循环中扮演着重要角色。鉴于Rubisco的重要性以及极低的固碳羧化活性,对Rubisco... 【背景】广泛存在于植物、藻类及其他自养微生物中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)是卡尔文循环中固定CO2的关键酶及限速酶,在生物质合成和全球碳循环中扮演着重要角色。鉴于Rubisco的重要性以及极低的固碳羧化活性,对Rubisco的筛选进化研究具有重要意义。【目的】构建一种适用于筛选高效Rubisco羧化活性的筛选体系。【方法】分析现有筛选体系对Rubisco羧化活性筛选压力缺失的原因,设计构建适用于高效Rubisco羧化活性的筛选体系,以BWLac产乳酸菌株为宿主,在含有5%CO2的N2环境下厌氧培养,比较不同羧化活性Rubisco对细胞生长的影响,通过HPLC及LCMS检测总乳酸及固定CO2生成乳酸的产量评估筛选体系。【结果】通过终端代谢产物乳酸产生下拉力,以及甘油代谢产生的剩余还原力需要平衡消耗掉的设计靶点,增强Prk和Rubisco的固碳支路代谢通量,加强RuBP对细胞的毒性抑制作用,使细胞生长与Rubisco活性有效偶联,构建高通量筛选办法。在新构建的筛选体系中,Rubisco失活突变体BWLac/197不能生长,Rubisco和Prk双失活突变体BWLac/197-2021生长未受影响,菌落大小约1.58 cm。粗酶液羧化活性相差2倍以上的RBC1和7002,其细胞生长在筛选条件下受不同程度抑制,菌落大小分别有1.06 cm和0.65 cm。通过检测乳酸产量及甘油消耗量对筛选体系验证评估,RBC1消耗甘油1.39 g/L,产乳酸2.82 g/L,其中来自于NaH13CO3的标记乳酸含量为18.05μmol/L,比7002的相应检测结果高1.3-1.6倍,检测结果与筛选体系设计原理相符,即乳酸产量越高,甘油消耗越多,Rubisco羧化活性越高,细胞生长得越好。【结论】成功设计构建了高效Rubisco羧化活性筛选体系,为进化或探索更高羧化活性Rubisco提供有效的高通量筛选办法。 展开更多
关键词 -1 5-二磷酸羧化/加氧酶 羧化活性 乳酸 CO2固定 筛选体系
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植物RuBisCO研究进展 被引量:4
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作者 周昱婕 李霞 +1 位作者 陈根云 周文彬 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2023年第9期1213-1229,共17页
提高光合作用效率是未来进一步提高作物产量和生物量的有效途径之一.1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,RuBisCO)是光合碳同化过程中的关键酶,催化Ru BP与CO_(2)的羧化反应,将无机碳固定... 提高光合作用效率是未来进一步提高作物产量和生物量的有效途径之一.1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,RuBisCO)是光合碳同化过程中的关键酶,催化Ru BP与CO_(2)的羧化反应,将无机碳固定为有机碳,是提高植物光合作用效率的重要靶标.然而,RuBisCO催化速率低且底物特异性差,不能有效区分二氧化碳和氧气,因此被称为“低效率酶”.鉴于RuBisCO在光合作用过程和全球碳循环中的重要作用,以及在提升作物光合作用效率和产量方面具有广泛应用潜力,RuBisCO的遗传改造已成为光合作用领域研究的前沿热点并取得了重要进展.本文系统综述了RuBisCO的分类进化、折叠组装机制、自然变异以及响应环境变化的生理生化机制,重点介绍了RuBisCO遗传改造方面的研究进展,并对RuBisCO未来研究趋势进行了展望和讨论,以期为今后的研究提供重要借鉴和参考. 展开更多
关键词 1 5-二磷酸羧化/加氧酶 RUBISCO活化酶 自然变异 环境响应 RuBisCO遗传改造
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羧酶体结构及其CO_2浓缩机制研究进展 被引量:3
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作者 张宝燕 田平芳 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1164-1171,共8页
羧酶体(Carboxysome)是高效的固碳微体,在CO2浓缩机制(CO2-concentrating mechanism,CCM)中发挥重要作用。在蓝藻及某些化能自养菌中,羧酶体作为类细胞器包裹1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RubisCO)和碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CA)... 羧酶体(Carboxysome)是高效的固碳微体,在CO2浓缩机制(CO2-concentrating mechanism,CCM)中发挥重要作用。在蓝藻及某些化能自养菌中,羧酶体作为类细胞器包裹1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RubisCO)和碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CA),它与无机碳转运蛋白共同在胞质中积累HCO3–,通过增加RubisCO周围的CO2浓度来提高固碳效率。随着羧酶体结构和功能的阐明,异源表达羧酶体已成功实现,并且已鉴定出编码羧酶体壳蛋白及内部组分的基因。首先简要介绍羧酶体的发现和种类,然后系统分析其结构及在CCM机制中的作用,并对其在代谢工程上的广阔应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 蓝藻 微体 碳酸酐酶 1 5-二磷酸羧化 加氧酶 CO2浓缩机制
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