条斑紫菜谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆与表达分析

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)是一类多功能蛋白家族,主要参与解毒和抗氧化防御过程。为了研究GST在条斑紫菜叶状体解毒过程中的作用,克隆并分析了条斑紫菜一个可溶性谷胱甘肽S-转移酶基因(命名为PyGST)的基因组DNA序列和cDNA序列,采用实时荧光定量PCR研究了其在铅胁迫下的表达规律。PyGST包含一个长624 bp的完整开放阅读框,编码区内含有一个长248 bp的内含子。PyGST具有GST蛋白家族的保守碱基和保守结构域。PyGST与藻类GST的亲缘关系最近,与动物Sigma型GST的亲缘关系次之;在进化树上PyGST等大多数藻类GST与动物Sigma型GST聚为一簇,表明PyGST属类Sigma型GST。铅胁迫能显著诱导PyGST表达,说明在叶状体细胞内PyGST参与了重金属铅的解毒过程。

高盐下条斑紫菜光合特性和S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因表达的变化

为了研究条斑紫菜耐盐机理,对条斑紫菜叶状体进行了高盐胁迫处理,继而采用氧电极法测量了光合放氧速率和呼吸耗氧速率的变化,采用实时荧光定量PCR技术测量了S-腺苷甲硫氨酸合成酶(命名为PySAMS)基因的表达变化。结果显示藻体的光合与呼吸作用均受到高盐度海水的显著影响,随着盐度的增加,光合放氧率逐渐降低,呼吸耗氧率也逐渐降低。高盐度海水对PySAMS基因表达量也产生了显著影响,40和50盐度的海水诱导了PySAMS表达,但60至80盐度的海水却不同程度地抑制了PySAMS表达。据此推测,在面对较高盐度胁迫时条斑紫菜叶状体将逐步降低体内新陈代谢以度过不良环境。

坛紫菜中别藻蓝蛋白的纯化及洗脱组分光谱研究

以福建省平潭县坛紫菜（Porphyra haitanensis）为材料，采用硫酸铵分级分离和柱层析法纯化别藻蓝蛋白（APC），并对纯化的条件进行了详细的探讨。研究结果表明：采用30％～35％饱和硫酸铵沉淀、Tris-HCl（pH=8．0）作为洗脱缓冲液、DEAE-Sephadex-A-50作为层析介质，所获得的APC的纯度和回收率分别为3．50和70．2％，SDS-PAGE表明APC有α和β两个亚基，分子量分别为18．9kD和17．7kD。因此该方法对于从坛紫菜中快速纯化APC是适合的。采用光谱分析研究柱洗脱组分，结果表明：坛紫菜中含有分子结构为（αβ）6γ的“双峰型”R-PE，含有结构为（αβ）3的R-PC，含有结构为（αβ）3的APC-Ⅱ。

条斑紫菜SAMS基因克隆与生物信息学分析

干旱、高盐和低温是限制植物生长和农作物产量的主要逆境因子。S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS)与植物抗逆境密切相关,而且超表达SAMS的转基因植物具有更高的抗干旱、高盐和低温能力。进行条斑紫菜(Porphyra yezoensis)S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(PySAMS)cDNA的克隆及序列特征分析。首先利用电子克隆技术得到基因相关的contig,预测全长并设计引物,最后利用RT-PCR技术成功克隆了PySAMS的cDNA序列(GenBank accession:FJ404748)。该cDNA序列含有长1155nt的完整ORF,编码蛋白(PySAMS)分子量41.8kDa,长384AA。PySAMS与盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)等多种生物的SAMS具有较高的序列一致性,含有与SAMS酶活性密切相关的氨基酸残基和保守序列,与人(Homo sapiens)和大肠杆菌(Escherichia coli)的SAMS具有高度相似的三维结构。所以PySAMS与其它生物的SAMS一样,在条斑紫菜的抗逆过程中发挥重要作用。研究PySAMS有助于阐明条斑紫菜耐受非生物胁迫的作用机理,有助于获得高抗逆转基因植物。