蓝光诱导海带幼孢子体转录谱变化的研究

IOCAS-IR > 实验海洋生物学重点实验室

	蓝光诱导海带幼孢子体转录谱变化的研究
	邓蕴彦
学位类型	博士
导师	段德麟
	2013-05
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋生物学
关键词	海带蓝光蓝光受体 Aureochrome（aureo）转录组
摘要	植物生长发育受光的调控。海洋环境中，许多不等鞭毛藻类利用蓝光调节自身生长发育，其对蓝光的应答具有独特的响应机制。Aureochrome（AUREO）是不等鞭毛藻类特有的蓝光受体之一，开展蓝光诱导海带响应基因的筛选和应答通路的解析不仅具有理论意义，也为海带生长发育的应用提供了重要参数。本文以黑暗和蓝光处理的海带幼孢子体为实验材料，结合高通量测序构建转录组文库，分析蓝光诱导的海带幼孢子体转录谱基因表达变化。通过对构建的海带幼孢子体cDNA文库进行RNA-Seq测序共获得非冗余unigenes 70497条, 平均长度538 bp，通过同源比对获得25924条unigenes（36.6%）注释信息。在表达水平标准化基础上进行差异表达分析，发现在黑暗和蓝光条件下有11660条unigenes（16.5%）差异表达，包括7808条上调unigenes 和3852条下调unigenes，推断蓝光诱导后海带幼孢子体转录组基因表达发生了较大变化。差异表达unigenes主要参与了海带的基础代谢、转录调控、蛋白质合成、酶活性调节等。通过筛选获得43条蓝光受体同源unigenes，其中28条受蓝光诱导后表达量显著上调；获得34条海带特异性蓝光响应unigenes，KEGG pathway分析其主要参与生物节律、黄酮合成、光复活和光形态建成相关代谢通路。在转录组数据基础上，采用同源克隆配合RACE-PCR方法获得海带AUREO蓝光受体（SjAUREO）基因全序列，基因全长1013 bp，5'非翻译区为23 bp，3'非翻译区为378 bp，开放阅读框为612 bp，编码203个氨基酸的蛋白。SjAUREO蛋白序列有一个N端亮氨酸拉链结构域（bZIP domain）和一个C端对光、氧气、压力敏感的结构域（LOV domain），与已报道的其它11条AUREO同源序列相似度为40% ~ 92%。同源比对表明SjAUREO与褐藻水云（Ectocarpus siliculosus）的AUREO4亲缘关系最近。通过对不同生长时期海带幼孢子体qPCR检测，发现SjAUREO在一个月海带幼孢子体中表达量最大，据此推测SjAUREO可能参与了海带幼孢子体早期光形态建成。构建原核表达体系E. coli Transetta (DE3)/pEASY-E2(+)对SjAUREO进行体外表达分析，利用Ni亲和柱层析方法获得重组蛋白。对纯化后复性的重组蛋白进行光吸收检测，发现其在蓝光诱导30 min后在400 nm和460 nm处有吸收峰。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17742
专题	实验海洋生物学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	邓蕴彦. 蓝光诱导海带幼孢子体转录谱变化的研究[D]. 中国科学院研究生院,2013.

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蓝光诱导海带幼孢子体转录谱变化的研究-邓（4047KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览