马尾松捕光复合体Ⅱ(Lhcb)基因家族鉴定及表达分析

作者：赵渊祥; 王好运; 梁大曲; 吴峰^*

来源：植物生理学报, 2023, 59(08): 1583-1595.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100395

• 马尾松幼苗
• Lhcb基因家族
• 系统进化
• 遮荫处理
• 表达模式

LHCⅡ是围绕在光系统Ⅱ外部的捕光复合体,由Lhcb基因家族编码。为了解马尾松(Pinus massoniana) Lhcb基因(PmLhcb)家族特征,本研究利用转录组数据鉴定PmLhcb基因家族,并对其系统进化、结构和功能及不同叶型幼苗遮荫处理下的表达规律进行分析。结果显示,共鉴定出35个PmLhcb基因家族成员,在已报道的Lhcb 8个亚家族中,马尾松只包含Lhcb1、2、4、5和7这五个亚家族。本研究利用油松和买麻藤基因组数据进行Lhcb基因家族鉴定,得到相同的结果,表明Lhcb3、Lhcb6和Lhcb8亚家族为裸子植物和被子植物分化后才形成。生物信息学分析发现, PmLhcb蛋白主要定位在叶绿体,均含有叶绿素a/b结合结构域和跨膜结构,但Lhcb4亚家族的保守结构域存在较大的变异。实时荧光定量PCR分析表明, PmLhcb基因主要在马尾松幼苗的叶中大量表达,且Lhcb1和Lhcb2亚家族成员的表达量远高于其他亚家族;遮荫处理后PmLhcb基因在马尾松全初生叶幼苗和全次生针叶幼苗中上调表达,且在全次生针叶幼苗中上调的程度显著高于全初生叶幼苗。以上结果可为深入揭示PmLhcb基因家族功能、系统进化关系及其对光照的响应机制提供理论依据。

• 单位
  贵州大学