杜氏盐藻DsKASⅢ基因的分离鉴定及其在氮胁迫下的表达分析

论文摘要

分离鉴定杜氏盐藻（Dunaliella salina）β-酮脂酰-ACP合酶Ⅲ（β-ketoacyl-ACP synthase Ⅲ,DsKASⅢ）基因并解析其编码蛋白理化特征及功能。依据同源克隆,分离杜氏盐藻DsKASⅢ基因编码序列,采用生物信息学方法解析DsKASⅢ编码蛋白的理化特性及功能,qRT-PCR检测缺氮条件下DsKASⅢ的表达谱,并检测细胞总油脂和β-胡萝卜素含量的变化。结果表明,杜氏盐藻KASⅢ基因含有9个外显子,ORF为960 bp,编码蛋白为319 aa。DsKASⅢ蛋白理论等电点pI为6.21,分子量为33.3 kD。亚细胞定位预测DsKASⅢ蛋白呈镶嵌状锚定在叶绿体内膜上,这种构象有助于利用能量高效率催化生化反应。DsKASⅢ蛋白二级结构主要由α-螺旋（35.11%）、β片层（25.71%）和无规则卷曲（27.90%）组成。三维模拟显示,DsKASⅢ蛋白以同源二聚体形式发挥催化功能的。系统发育分析表明,DsKASⅢ蛋白与莱茵衣藻KASⅢ蛋白亲缘关系最近,暗示其可能有共同的进化来源。qRT-PCR分析揭示,氮胁迫培养条件下,DsKASⅢ基因的表达显著升高,且在缺氮第3天时,表达量达峰值,比正常氮充足培养高1.1倍。氮胁迫培养的藻细胞总脂含量和β-胡萝卜素含量分别比正常氮充足培养的藻细胞提高49.05%和33.20%。氮胁迫能诱导DsKASⅢ基因的上调表达,进而促进杜氏盐藻细胞合成和积累高量油脂和β-胡萝卜素。研究为全面阐明氮胁迫条件下杜氏盐藻油脂及β-胡萝卜素合成及调控机制提供了科学依据。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•   1.2 方法
•     1.2.1 取样
•     1.2.2 引物设计与合成
•     1.2.3 杜氏盐藻总RNA的提取及反转录
•     1.2.4 DsKASIII基因的克隆
•     1.2.5 杜氏盐藻DsKASIII的序列分析
•       1.2.5. 1 杜氏盐藻DsKASIII编码蛋白理化特性分析
•       1.2.5. 2 杜氏盐藻DsKASIII蛋白的系统发育分析
•     1.2.6 杜氏盐藻DsKASIII基因在氮胁迫条件下的表达分析
•     1.2.7 杜氏盐藻总脂肪酸提取及测定
•     1.2.8 杜氏盐藻β-胡萝卜素的提取及测定
• 2 结果
•   2.1 杜氏盐藻DsKASIII基因的cDNA克隆与编码蛋白理化特征分析
•   2.2 杜氏盐藻DsKASIII蛋白的结构分析
•   2.3 杜氏盐藻DsKASIII蛋白多序列比对及系统发育分析
•   2.4 DsKASIII基因在氮胁迫条件下的表达分析
•   2.5 氮胁迫对杜氏盐藻总油脂和β-胡萝卜素积累的影响
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高慧玲,刘宝玲,高宇,张飞,薛金爱,李润植

关键词: 杜氏盐藻,酮脂酰合酶,氮胁迫,油脂,胡萝卜素

来源: 生物技术通报 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学

单位: 山西农业大学分子农业与生物能源研究所

基金: 国家自然科学基金项目(30971806,31201266,31401430),国家“948”项目(2014-Z39),山西省煤基重点科技攻关项目(FT-2014-01),山西省重点科技项目(201603D312005),山西省留学归国人员科研基金项目(2015-064)

分类号: Q943.2

DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1015

页码: 20-28

总页数: 9

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