長石莼(緣管滸苔)rbcL全長基因克隆與序列分析及主要漂浮種ITS及rbcL序列分析.pdf

1、本文主要對長石莼（緣管滸苔）（Ulva linza）光合作用第一個關(guān)鍵酶核酮糖1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Ribulose1，5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase，E．C．4．1．1．39，簡稱Rubisco）大亞基全長基因（rbcL）及其側(cè)向調(diào)控序列進行了克隆和序列分析，進而對該基因在不同光照條件下的表達差異進行了研究，為進一步研究滸苔快速生長的分子機制奠定一定基礎(chǔ)。同時利用rbcL序列結(jié)合ITS

2、序列對滸苔系統(tǒng)進化進行研究。 首先應(yīng)用RT-PCR技術(shù)結(jié)合RACE（cDNA末端快速擴增技術(shù)），獲得緣管滸苔rbcL基因全長cDNA序列。序列全長1472bp，其中包括1425bp的編碼區(qū)序列及47bp的前導(dǎo)序列（NCBI登錄號：DQ813496），編碼474個氨基酸。緣管滸苔rbcL基因5’端的前導(dǎo)序列遠比高等植物的短且不含有高等植物rbcL前導(dǎo)序列中普遍存在的SD序列（GGAGG）。此外，緣管滸苔rbcL基因前導(dǎo)序列在翻譯起

3、始位點ATG前為一段富含A/T的序列。根據(jù)推導(dǎo)的氨基酸序列預(yù)測了緣管滸苔Rubisco酶大亞基的二級、三級結(jié)構(gòu)。其二級結(jié)構(gòu)，包括199個α-螺旋、52處延伸直帶及210處自由卷曲；預(yù)測的三級結(jié)構(gòu)與二級結(jié)構(gòu)有一定的相似性，推測與其功能域密切相關(guān)。 利用基因組步移技術(shù)，獲得緣管滸苔rbcL基因DNA序列。序列全長2124bp（NCBI登錄號：DQ813497），其中編碼區(qū)序列長1425bp，為單外顯子基因；5’非翻譯區(qū)序列長225b

4、p，轉(zhuǎn)錄起始位點為位于翻譯起始密碼子ATG上游第47個核苷酸G，在距離轉(zhuǎn)錄起始位點-9bp～-48bp的范圍內(nèi)有推測的類似原核生物的啟動予序列（-10區(qū)：TAAAAT、-35區(qū)：TTGAAA）；3’非翻譯區(qū)序列長474bp，在距離轉(zhuǎn)譯終止密碼子TAA下游54bp～98bp處有一段較長的回文序列，可形成一個22bp的莖結(jié)構(gòu)。密碼子偏好性分析結(jié)果表明，長石莼（緣管滸苔）rbcL基因偏向使用第三位核苷酸堿基為A和T的密碼子。 Rub

5、isco為光合作用第一關(guān)鍵酶，其表達與活性直接與植物光合速率、生長速度及產(chǎn)量具有重要關(guān)系。利用實時定量PCR技術(shù)，通過相對定量法對緣管滸苔在不同光照條件處理下rbcL基因表達情況進行了研究。研究表明：緣管滸苔rbcL基因的表達受光的調(diào)控，且在低光強下基因的表達豐度高于在高光強下的表達豐度。 2008年6-7月在青島近海海域再次發(fā)生大量滸苔漂浮現(xiàn)象，并且江蘇連云港、如東近海海域也發(fā)生了滸苔漂浮現(xiàn)象。從三地采集的滸苔樣品基因組DNA

6、獲得rbcL序列及ITS序列，進行序列分析，并與采自上海金山海區(qū)的滸苔樣品進行了比較。序列分析結(jié)果表明，青島、連云港、如東海域主要漂浮種類是同一種滸苔。利用rbcL基因?qū)G苔樣品系統(tǒng)發(fā)育分析，與ITS基因建樹結(jié)果一致，青島、連云港、如東海域的滸苔樣本中絕大多數(shù)樣本聚在一起，并且與U．linza，U．prolifera和U．procera親緣關(guān)系較近，而與采自上海金山海區(qū)的滸苔樣品（W01，W02，W04）的親緣關(guān)系較遠。提示2008年青