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GhLhcb2A1基因在陆地棉低温和干旱响应中的功能
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作者 蔡肖 刘存敬 +4 位作者 张素君 李兴河 王海涛 唐丽媛 张建宏 《华北农学报》 北大核心 2025年第1期14-21,共8页
捕光叶绿素a/b结合蛋白在植物光合进程及非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。为了研究陆地棉GhLhcb2A1基因特征、表达特性以及在低温和干旱响应中的功能,以冀棉262叶片cDNA为模板进行PCR扩增,获得了GhLhcb2A1基因的CDS全长,通过生物信... 捕光叶绿素a/b结合蛋白在植物光合进程及非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。为了研究陆地棉GhLhcb2A1基因特征、表达特性以及在低温和干旱响应中的功能,以冀棉262叶片cDNA为模板进行PCR扩增,获得了GhLhcb2A1基因的CDS全长,通过生物信息学分析了基因及其编码蛋白的基本特征,利用qRT-PCR技术检测了基因的组织表达特性以及低温和干旱响应表达模式,采用病毒诱导的基因沉默技术验证了GhLhcb2A1基因在低温和干旱响应中的功能。研究结果表明,GhLhcb2A1基因CDS全长为798 bp,编码265个氨基酸。GhLhcb2A1在叶片中高表达,在低温和干旱处理的叶片和根中显著上调表达,并在低温和干旱处理3 h的叶片中达到最大值,分别是对照叶片中的17.42,30.03倍,在低温处理6 h和干旱处理12 h的根中达到最大值,分别是对照根中的11.65,65.04倍。亚细胞定位结果表明,GhLhcb2A1蛋白在细胞叶绿体中表达。GhLhcb2A1基因沉默植株与对照植株相比,低温和干旱处理造成的植株失水干枯等表型更严重,叶片积累的丙二醛含量显著升高,脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性则显著降低,说明GhLhcb2A1基因沉默植株对低温和干旱胁迫的抵抗力降低。以上研究表明,GhLhcb2A1基因在低温和干旱响应中发挥正调控的作用。 展开更多
关键词 陆地棉 GhLhcb2A1 低温 干旱 捕光叶绿素a/b结合蛋白
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茶树光捕获叶绿素a/b结合蛋白基因CsLhca4克隆及其表达分析
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作者 张佳琪 罗微 +7 位作者 蒋珊 高艺涵 胡志航 杨妮 谭杉杉 熊爱生 刘慧 庄静 《茶叶学报》 2025年第2期1-11,共11页
【目的】光捕获叶绿素a/b结合蛋白(Lhc,light-harvesting chlorophyll a/b-binding protein)能够捕获光能并将光能传递至光化学中心发生反应,促使光合作用的进行。通过克隆茶树CsLhca4基因及其启动子,并进行生物信息学分析,同时结合转... 【目的】光捕获叶绿素a/b结合蛋白(Lhc,light-harvesting chlorophyll a/b-binding protein)能够捕获光能并将光能传递至光化学中心发生反应,促使光合作用的进行。通过克隆茶树CsLhca4基因及其启动子,并进行生物信息学分析,同时结合转录组数据分析茶树CsLhca4基因的表达模式以及在逆境胁迫下的表达特性,以期为进一步解析茶树CsLhca4基因功能提供理论依据。【方法】运用生物信息学和已发表的转录组数据,分析茶树CsLhca4基因在‘舒茶早’和‘龙井43’两种茶树中的表达特性,以及上游启动子顺式作用元件。【结果】从茶树‘舒茶早’和‘龙井43’中分别克隆茶树CsLhca4基因,分析发现,两种茶树CsLhca4基因均为759 bp,编码252个氨基酸,均为稳定蛋白和疏水性蛋白,相似度为99.6%,两个茶树CsLhca4基因编码的蛋白仅有一个氨基酸差异,其中‘舒茶早’中第五个密码子编码丙氨酸(Ala),‘龙井43’中第五个密码子编码苏氨酸(Thr)。CsLhca4蛋白的二级结构主体均由α-螺旋和无规则卷曲构成。亚细胞定位预测分析发现,CsLhca4蛋白均定位于叶绿体。转录组数据分析表明,CsLhca4基因在‘舒茶早’和‘龙井43’叶片中高表达,茎中次之,花和果的表达量较低,根中几乎不表达。CsLhca4基因表达受光照强度的影响,遮阴4 h和8 h表达水平下降。基因响应干旱胁迫、盐胁迫和MEJA处理。启动子克隆分析发现,茶树CsLhca4基因启动子含有参与光响应、激素响应以及调节细胞周期的顺式作用元件。【结论】‘舒茶早’和‘龙井43’两个品种茶树CsLhca4基因主要在光合器官中表达,具有组织特异性。此外,两种茶树CsLhca4能够响应干旱与盐胁迫,有望为茶树抗逆育种提供候选基因。 展开更多
关键词 茶树 CsLhca4基因 光捕获叶绿素a/b结合蛋白 表达分析
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毛竹捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cab-PhE1的克隆与表达分析 被引量:15
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作者 高志民 刘成 +1 位作者 刘颖丽 彭镇华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期145-149,共5页
The light harvesting chlorophyll a/b-binding protein is one of key proteins in the transformation from light energy to chemical energy. An open reading frame coding precursor protein of cab gene was cloned from the fi... The light harvesting chlorophyll a/b-binding protein is one of key proteins in the transformation from light energy to chemical energy. An open reading frame coding precursor protein of cab gene was cloned from the first strand of bamboo cDNA through RT-PCR methods,and named as cab-PhE1 (cab gene 1 from Phyllostachys edulis EF207229). The sequence analysis showed that the deduced polypeptide was highly homologous to some other CAB proteins from monocotyledon,and the gene belonged to lhcb2 family. Tissue specific expression showed that cab-PhE1 expressed higher in leaf than sheath and stem. The prokaryotic expression vector of cab-PhE1 gene encoding the mature protein was constructed by subcloning the fragment into pET-23 a and was expressed in Escherichia coli induced by IPTG. The molecular weight of the induced protein was about 28 ku,approximate to that of the mature protein. This work is a key to the further research on in vitro reconstitution of light-harvesting Chl a/b complexes. 展开更多
关键词 毛竹 捕光叶绿素a/b结合蛋白基因 组织特异性表达 原核表达
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马尾松捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cab-Pm1的克隆与原核表达 被引量:5
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作者 王猛 曹福祥 龙绛雪 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期172-177,共6页
光合作用是光合生物将光能转化为化学能,并同时将无机物转化成有机物贮存在生物体的过程。现已证明光合生物对光能的吸收、传递和转化都是在光合膜上具有一定的分子排列和空间构象的色素蛋白复合体上进行的(郁飞等,2001)。
关键词 马尾松 捕光叶绿素a/b结合蛋白基因 序列分析 原核表达
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中国水仙叶绿素a/b结合蛋白基因Ntcab1的克隆与序列分析 被引量:5
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作者 林江波 王伟英 +1 位作者 邹晖 戴艺民 《福建农业学报》 CAS 2013年第5期463-467,共5页
以多效唑诱导中国水仙的抑制差减杂交文库(SSH)获得的cDNA片段为基础,采用RACE及RT-PCR技术,分离克隆到1个叶绿素a/b结合蛋白基因Ntcab1。此基因包含有1个798bp完整阅读框架(ORF),编码265个氨基酸,分子量为28.155kD,理论等电点为5.48。... 以多效唑诱导中国水仙的抑制差减杂交文库(SSH)获得的cDNA片段为基础,采用RACE及RT-PCR技术,分离克隆到1个叶绿素a/b结合蛋白基因Ntcab1。此基因包含有1个798bp完整阅读框架(ORF),编码265个氨基酸,分子量为28.155kD,理论等电点为5.48。聚类分析表明:其氨基酸序列与拟南芥LHCb1.1聚为一类,推测其属于LHCb1类蛋白,与麦冬和石蒜的Cab亲缘关系最近。半定量RT-PCR分析结果表明:喷雾多效唑后,Ntcab1在抽葶期和始花期的表达量比喷雾清水稍高。 展开更多
关键词 中国水仙 叶绿素A b结合蛋白 基因克隆
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金银花叶绿素a/b结合蛋白基因LjCab克隆与表达特性分析 被引量:6
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作者 蒋向辉 苑静 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第3期409-414,共6页
采用设计简并性引物和RACE克隆相结合,从金银花中克隆了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因全长,命名为LjCab(GenBank号:JQ621945.1).基因全长为960bp,开放阅读框为798bp,其编码265个氨基酸,基因不含内含子属于光系统II的Cab基因.对LjCab基因核... 采用设计简并性引物和RACE克隆相结合,从金银花中克隆了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因全长,命名为LjCab(GenBank号:JQ621945.1).基因全长为960bp,开放阅读框为798bp,其编码265个氨基酸,基因不含内含子属于光系统II的Cab基因.对LjCab基因核苷酸序列进行亲缘关系分析发现其与烟草和五彩椒的Cab基因亲缘关系较近.金银花在不同条件处理下,对LjCab基因进行定量PCR检测分析,结果显示:LjCab基因受光、6-BA、GA3和NAA诱导表达,但是黑暗和ABA激素处理对LjCab基因的表达没有明显的影响.本研究为进一步解析金银花光合作用机理及其相关基因的诱导表达特性提供了参考. 展开更多
关键词 金银花 叶绿素a/b结合蛋白 Ljcab基因 表达特性
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毛竹cab-PhE11基因的克隆与序列分析 被引量:2
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作者 刘颖丽 高志民 彭镇华 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期19-23,共5页
采用RT-PCR技术和RACE-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中分离了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cDNA编码区全长,命名为cab-PhE11(GenBank登记号:EU327783)。该基因全长1154 bp,编码区cDNA全长753 bp,编码250个氨基酸。生物信息学分析... 采用RT-PCR技术和RACE-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中分离了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cDNA编码区全长,命名为cab-PhE11(GenBank登记号:EU327783)。该基因全长1154 bp,编码区cDNA全长753 bp,编码250个氨基酸。生物信息学分析表明,在cab-PhE11编码的蛋白第62~239位包括典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,还包含1个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点、5个N-肉豆蔻酸化位点以及1个丙氨酸富集区。序列相似性分析结果表明,cab-PhE11编码的氨基酸序列与玉米、绿豆、拟南芥、烟草等的cab基因有较高的相似性,都在80%以上,该基因属于lhcb6类基因。 展开更多
关键词 毛竹 捕光叶绿素a/b结合蛋白基因 序列分析
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竹子捕光叶绿素a/b结合蛋白基因全长的克隆和序列分析 被引量:14
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作者 高志民 李雪平 +1 位作者 彭镇华 岳永德 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期34-38,共5页
采用RT-PCR技术与RACE技术,从绿竹中克隆到捕光叶绿素a/b结合蛋白基因全长eDNA,命名为cab-BO1(GenBank登记号:EF061137)。该基因长1102bp,从第64—861bp含有1个开放阅读框,编码265个氨基酸。cab-BO1编码的氨基酸中第64-232位包... 采用RT-PCR技术与RACE技术,从绿竹中克隆到捕光叶绿素a/b结合蛋白基因全长eDNA,命名为cab-BO1(GenBank登记号:EF061137)。该基因长1102bp,从第64—861bp含有1个开放阅读框,编码265个氨基酸。cab-BO1编码的氨基酸中第64-232位包括典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,第9—11位为蛋白激酶c的磷酸化位点,第27~52位为泛素结构功能域信号,第55~58位为酪氨酸激酶(CK2)磷酸化位点O序列相似性分析结果表明:cab-BO1 DNA序列和编码的氨基酸序列与玉米、小果野蕉、小麦、水稻等的cab基因及其氨基酸序列的相似性分别在85%和89%以上,显示了cab家族基因在进化过程中的保守性。 展开更多
关键词 绿竹 叶绿素a/b结合蛋白基因(cab) 基因克隆 序列分析
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甘蔗捕光叶绿素a/b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达 被引量:12
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作者 翟玉山 邓宇晴 +5 位作者 董萌 徐倩 程光远 彭磊 林彦铨 徐景升 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1332-1341,共10页
捕光叶绿素a/b结合蛋白是植物光系统I(photosystem I,PSI)中与色素分子结合的膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光合作用中光能的捕获与传递。本研究对甘蔗叶片cDNA文库测序,获得甘蔗PSI中Lhca3基因的cDNA序列,命名为ScLhca3(Gen Ban... 捕光叶绿素a/b结合蛋白是植物光系统I(photosystem I,PSI)中与色素分子结合的膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光合作用中光能的捕获与传递。本研究对甘蔗叶片cDNA文库测序,获得甘蔗PSI中Lhca3基因的cDNA序列,命名为ScLhca3(Gen Bank登录号为KU215669)。生物信息学分析表明,ScLhca3的开放读码框(opening reading frame,ORF)长度为804 bp,编码267个氨基酸,分子量为28.91 k D,等电点为8.96;ScLhca3被定位于叶绿体,无信号肽,存在3个明显的跨膜区域,含有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域(chlorophyll a/b binding domain),为亲水性非分泌蛋白。多序列比对和进化分析表明,ScLhca3在不同物种间具有较强的保守性,具有种属特性。构建原核表达载体p GEX-6P-1-ScLhca3,通过IPTG诱导表明,ScLhca3蛋白与预测大小一致。亚细胞定位试验显示,ScLhca3与报告基因GFP的融合蛋白定位于叶绿体中。实时定量PCR分析表明,ScLhca3在成熟叶片中的相对表达量最高,根中几乎不表达,具有明显的组织特异性;在Cd Cl2、ABA和H2O2外源胁迫下,ScLhca3均上调表达;在黑暗、Na Cl和PEG胁迫下则下调表达。 展开更多
关键词 甘蔗 光系统I 捕光叶绿素a/b结合蛋白 实时定量PCR
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东南景天捕光叶绿素a/b结合蛋白基因SaLhcb2的分离及功能 被引量:7
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作者 李真 刘明英 +4 位作者 韩小娇 乔桂荣 蒋晶 邢世岩 卓仁英 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期838-846,共9页
LHCB基因对植物适应各种环境胁迫的过程中起着重要作用。序列分析显示:东南景天Sedum alfredii的Sa Lhcb2基因全长929 bp,其中开放阅读框(ORF)为798 bp,含有1个74 bp的内含子。通过蛋白序列比对,Sa Lhcb2基因编码的蛋白与多种植物的蛋... LHCB基因对植物适应各种环境胁迫的过程中起着重要作用。序列分析显示:东南景天Sedum alfredii的Sa Lhcb2基因全长929 bp,其中开放阅读框(ORF)为798 bp,含有1个74 bp的内含子。通过蛋白序列比对,Sa Lhcb2基因编码的蛋白与多种植物的蛋白序列同源性都很高(92%以上)。分析400μmol·L-1镉离子(Cd2+),铜离子(Cu2+)和铅离子(Pb2+)胁迫处理后的东南景天,结果显示:镉处理后Sa Lhcb2基因在茎、叶中表达量快速上升(12.0h内),根中表达量到48.0 h后才上调。铜处理后0.5 h根中表达显著上调,胁迫6.0 h后茎中表达量显著上调,随后一直降低,叶片中该基因表达量一直较低。铅处理后,根中表达量降低,96.0 h左右比对照略微上调,而茎中96.0 h内表达量相比对照都上调,叶片中96.0 h内都降低。研究结果表明:Sa Lhcb2与东南景天的镉、铜、铅胁迫抗性有密切的相关性。 展开更多
关键词 植物学 镉、铜、铅 叶绿素a/b结合蛋白(LHCb) 荧光定量PCR 东南景天
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小麦TaLhca基因的克隆及表达分析 被引量:5
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作者 张蕾 于永昂 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期394-402,共9页
为了从分子水分研究小麦的光合作用,该研究采用RT-PCR方法,从小麦品种‘百农207’的叶中克隆到1个捕光叶绿素a/b结合蛋白基因,命名为TaLhca。序列分析结果表明,TaLhca的编码区序列(coding DNA sequence,CDS)长810 bp,编码269个氨基酸,... 为了从分子水分研究小麦的光合作用,该研究采用RT-PCR方法,从小麦品种‘百农207’的叶中克隆到1个捕光叶绿素a/b结合蛋白基因,命名为TaLhca。序列分析结果表明,TaLhca的编码区序列(coding DNA sequence,CDS)长810 bp,编码269个氨基酸,推测分子量为29.31 kD,等电点为8.69。TaLhca被定位于叶绿体,无信号肽,存在3个明显的跨膜区域,预测其蛋白结构含有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域(chlorophyll a/b binding domain),为亲水性非分泌蛋白。蛋白序列比对和进化树分析表明,小麦与二穗短柄草(Brachypodium distachyon)和水稻(Oryza sativa)中的Lhca序列相似性最高,亲缘关系最近。启动子顺式作用元件预测表明,启动子区域包含多个光响应元件及逆境响应元件。实时荧光定量PCR分析表明,TaLhca基因在小麦根、茎、叶中均有表达。其中在叶中表达量最高,在根中表达量最低,且受NaCl、干旱、ABA、H2O2和低温胁迫表达增强,受黑暗胁迫表达降低。该研究结果为进一步解析小麦光合作用机理及其相关基因的诱导表达特性提供了依据。 展开更多
关键词 小麦 光系统Ⅰ 捕光叶绿素a/b结合蛋白 基因克隆
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ShRNA-LDH纳米颗粒的制备及薇甘菊生物防治 被引量:1
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作者 莫亦琳 陈伟钊 +4 位作者 黄丽娟 吴飞燕 肖念 于宇 刘学东 《深圳大学学报(理工版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期163-170,共8页
核糖核酸干扰(ribonucleic acid interference,RNAi)技术在植物保护中具有高效、安全和环保的特点.外源喷施短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)可以有效沉默薇甘菊(Mikania micrantha)叶绿素a/叶绿素b结合蛋白相关基因.为提高喷施shRN... 核糖核酸干扰(ribonucleic acid interference,RNAi)技术在植物保护中具有高效、安全和环保的特点.外源喷施短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)可以有效沉默薇甘菊(Mikania micrantha)叶绿素a/叶绿素b结合蛋白相关基因.为提高喷施shRNA对薇甘菊的防治效果,制备直径为10~100 nm的层状双氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)黏土纳米片为shRNA的载体,该载体具有良好的生物相容性,具环境友好.研究发现,LDH结合shRNA的最佳质量比为1∶10.shRNA喷施实验表明,有轻微创伤的薇甘菊叶片对shRNA更敏感,并且LDH直接喷施对薇甘菊的生长几乎没有任何影响.为比较LDH-shRNA和单独的shRNA对薇甘菊的控制效果,利用分别搭载了6个shRNA的LDH纳米颗粒或单独的shRNA喷施薇甘菊叶片,在喷施6 d后观察到叶片喷施LDH-shRNA有更加明显的坏死表型.研发的基于LDH的shRNA携带系统可显著提高RNAi在防控薇甘菊中的有效性. 展开更多
关键词 核糖核酸干扰 植物保护 薇甘菊 叶绿素a/b结合蛋白 黏土纳米片 短发夹核糖核酸
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