毛竹早期光诱导蛋白基因克隆及功能分析

作者：娄永峰; 高志民^*

来源：浙江农林大学学报, 2021, 38(01): 93-102.

DOI：10.11833/j.issn.2095-0756.20200237

• 毛竹
• 早期光诱导蛋白基因
• 表达分析
• 光保护

【目的】探究早期光诱导蛋白(ELIP)基因在竹子光保护中的作用,为进一步阐述竹子光保护机制提供参考依据。【方法】以毛竹Phyllostachys edulis实生苗为材料,在前期研究的基础上克隆毛竹ELIP基因,利用q RT-PCR技术研究其在不同光照诱导下的表达谱,同时通过在拟南芥Arabidopsis thaliana中异位表达对1个基因的功能进行初步鉴定。【结果】克隆获得了3个毛竹ELIP基因(Pe ELIP1、Pe ELIP2和Pe ELIP3),分别编码165、179和182个氨基酸。蛋白结构分析表明:3个Pe ELIPs蛋白均具有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,含3个α-螺旋跨膜结构,属于叶绿素a/b结合蛋白超家族。序列比对及进化分析表明:Pe ELIPs与水稻Oryza sativa、玉米Zea mays等单子叶植物的ELIPs相似性较高,同源性达72%以上,聚类在同一分支。q RT-PCR分析表明:3个Pe ELIPs基因在毛竹黄化苗中仅检测到微弱表达,光照处理使3个基因的表达量均显著上调;同时在正常毛竹实生苗叶片中,随着光照强度的增强和强光胁迫处理时间的延长,3个Pe ELIPs基因的表达量都显著上调。过表达Pe ELIP3可减缓转基因拟南芥在强光下Fv/Fm的下降幅度,但未影响转基因植株的非光化学猝灭系数。【结论】毛竹中至少存在3个Pe ELIPs,且其表达均受光照的诱导。过量表达Pe ELIP3能够减缓转基因拟南芥受光抑制的程度,具有一定的光保护作用。图8表1参40

• 单位
  江西省林业科学院; 国际竹藤中心; 江西省植物生物技术重点实验室