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发菜是分布在干早、半干旱荒漠草原地区的一种陆生固氮蓝藻，对干旱具有极强的适应性。藻蓝素是蓝藻中特有的捕光色素，藻蓝素合成酶与藻蓝素酶分别由cphA和cphB基因所编码。本研究根据发菜同源物种设计简并引物，对发菜cphA和cphB基因进行了克隆和生物信息学分析，将两个基因分别转入大肠杆菌和拟南芥中进行异源表达，利用融合GFP进行亚细胞定位，并对干旱胁迫下cphA和cphB基因在发菜中的差异表达进行分析。研究结果为进一步研究发菜的光合代谢和能量代谢机制奠定了基础。 1、发菜cphA和cphB基因的序列长度分别为2706 bp和864 bp，在GenBank登陆号分别为KX469292和KX092456。生物信息学分析显示:CphA和CphB均具有较高的保守性和稳定性，且具有明显的疏水区和亲水区，其二级结构主要由α-螺旋，β-折叠和随机卷曲构成;CphA形成不对称的三维空间结构，CphB具有一个5股结构域和一个7股结构域;CphA和CphB均为膜外蛋白。 2、cphA和cphB原核表达结果显示:转入了cphA基因的菌株中，表达产生了98 kDa的CphA蛋白，同时还产生了大量的20-30 kDa藻蓝素;在转入了cphB基因的菌株中表达产生了31 kDa的CphB蛋白。 3、cphA和cphB基因真核表达与亚细胞定位结果显示:成功转化的拟南芥生长发育正常;CphA和CphB蛋白均定位于细胞质中。 4、随着干旱胁迫程度的加深，cphA在转录水平表达量逐渐减少，而cphB在转录水平表达量逐渐增加;发菜藻蓝素含量随着干旱胁迫强度的增加呈逐渐降低的趋势。