毛竹PsbS基因的克隆及其原核表达特征研究

采用RT-PCR技术从毛竹(Phyllostachys edulis)叶片中克隆到1个PsbS基因,命名为PePsbS(GenBank No.FJ600727),其编码区为810 bp,编码269个氨基酸。序列分析表明,PePsbS编码的蛋白与其它单子叶植物的PsbS蛋白有很高的相似性。蛋白结构分析表明,PePsbS基因编码蛋白包含导肽部分和成熟蛋白,其中成熟蛋白包含4个跨膜结构域。将PePsbS基因编码成熟蛋白的序列构建到原核表达载体pET23a中,并转入大肠杆菌,用IPTG进行诱导表达。结果表明,41℃下诱导4 h的表达效果最好,目的蛋白含量约占总蛋白的21.5%,分子量约为22.0 kD。这说明温度和诱导时间明显影响PePsbS基因的表达。

棉花PsbS基因对烟草光合特性的影响

【目的】分析光系统Ⅱ PsbS基因在不同光照条件下,光系统Ⅱ PsbS基因的功能。【方法】利用转棉花PsbS基因的烟草(Nicotiana tabacum xanthin),T3代株系及非转基因(普通野生型,wt)烟草为材料,比较两者的生物学性状(叶面积、叶绿素含量)及在不同光强(75、240、450μmol/(m^2·s))下的生理(光合作用)性状。【结果】转基因植株前期叶面积增长较快,叶绿素组成成分的含量也存在差异,叶绿素a、b含量显著高于野生型烟草,转基因烟草具有更强的光合能力,并伴随着气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)提高。【结论】转PsbS基因可以提高烟草光合能力。

念珠藻类(蓝藻)psb A基因的进化分析

蓝藻psbA基因家族编码不同形式的D1蛋白,该蛋白是光系统II反应中心的重要组成部分.以39条念珠藻属(Nostoc)及与其同源性较高的psbA基因序列为研究对象,构建最大似然树进行系统发育分析,然后运行PAML4.9软件,使用分支模型、位点模型和分支-位点模型估测氨基酸位点ω值,进一步探讨psbA基因所受到的选择压力.结果表明:(1)系统发育树呈现出内类群中念珠藻分为2个大分支.(2)在分支-位点模型和位点模型下检测出13S,42V,75S,152R和255K为统计学上显著的正选择位点,绝大多数为负选择位点.揭示了念珠藻psbA基因所经历的正选择可能在其适应极端环境中起着重要作用.

毛竹PePsbS1基因的分子特征及其原核表达

PsbS蛋白在植物非光化学淬灭(NPQ)中发挥着重要作用。采用同源比对方法从毛竹(Phyllostachys edulis)全长cDNA文库中得到1个PsbS同源基因序列(FP091683),命名为PePsbS1。该基因全长1 069 bp,具有多种光应答元件和参与光应答的顺式作用元件。PePsbS1的开放阅读框为807 bp,编码一个268 aa的蛋白。蛋白结构分析表明,该蛋白由转导肽(53 aa)和成熟蛋白(215 aa)组成,成熟蛋白包含1个叶绿素a/b结合蛋白功能域、4个跨膜区;疏水性分析表明该蛋白组成氨基酸以疏水性氨基酸为主,占42.5%;Blastp分析发现该蛋白与玉米的一致性最高,达80.3%。构建含有PePsbS1编码成熟蛋白序列的原核表达载体pET23a-PePsbS1-mature,转化大肠杆菌,经IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE电泳分析。结果表明,分离纯化获得目的蛋白的分子量约为28 kD,与预测PePsbS1编码成熟蛋白的大小相符。这将有助于对竹子PsbS蛋白结构与功能的深入研究。