茶树‘黄金芽’叶绿体铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶基因的克隆与表达分析

作者：赵秀秀; 范延艮; 田月月; 王瀚悦; 张丽霞^*; 李敏^*

来源：分子植物育种, 2021, 19(15): 4959-4967.

DOI：10.13271/j.mpb.019.004959

• 茶树
• +氧化还原酶" name="keyword">铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶
• 基因克隆
• 生物信息学分析
• 表达分析

高等植物叶绿体定位的铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶(LFNR)是一种亲水性黄素蛋白,位于光合电子传递链末端,是将光合作用电子运输与叶绿体氧化还原代谢联系起来的枢纽。为探究LFNR基因与茶树品种‘黄金芽’受光调控黄化之间的关系,本研究分别以‘黄金芽’‘、舒茶早’(CK) 1芽2叶为材料克隆CsLFNR基因,获得了相似度为100%的序列,将其命名为CsLFNR1.1 (GenBank登录号:MT311318)。经生物信息学分析,其cDNA基因全长1 095 bp,编码364个氨基酸,蛋白分子量为40.623 kD,理论等电点为8.86,为碱性蛋白。CsLFNR1.1无跨膜结构和信号肽,含一条叶绿体转运肽,二级结构含23.35%的α-螺旋,5.49%的β-转角,28.85%延伸链和42.31%的无规则卷曲,亚细胞定位于叶绿体。通过blastn、blastp及DNAMAN软件比对分析发现CsLFNR1.1及其翻译氨基酸序列与NCBI‘舒茶早’茶树基因CsLFNR1 (XM028233617.1)和蛋白(XP028089418.1)序列分别有4个碱基和3个氨基酸的差异,相似性分别达到了99.63%和99.18%,预测的蛋白在理化性质及二级结构上有微小差异,三级结构预测所用模板一致,且拥有相同的保守结构域及活性结构位点。以不同遮荫度‘黄金芽’叶片为材料进行了RT-qPCR实验,结果显示CsLFNR1.1基因表达响应光照强度变化,随着光强增加表达量提高。本研究结果为进一步探究CsLFNR1.1基因在‘黄金芽’新梢叶片光系统受光调控过程中所发挥的作用提供了理论基础和科学依据。

• 单位
  山东农业大学; 作物生物学国家重点实验室