盐藻类胡萝卜素合成关键酶PSY和PDS cDNA片段的克隆与分析及盐藻DvSPT1诱导型启动子的鉴定

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盐藻(Dunaliella)为无细胞壁单细胞真核藻类。盐藻对环境有极强的耐受能力,因此是研究植物抵抗逆境的模式生物;盐藻细胞的另一个显著特征是能合成大量的类胡萝卜素,是进行类胡萝卜素途径研究的良好材料;同时,为了适应极端环境的变化,有大量受诱导表达的基因和代谢途径,提供了研究基因诱导表达的良好模型。 盐藻的分类以往一直倚重于细胞形态和极端耐盐的生理特征,并不精确。利用内转录间隔区ITS(internaltranscribedspace)这种重要的分子分类标记,我们对本实验室长期使用的两株盐藻进行了分子鉴定,结果发现是两个新的盐藻藻株,并相应地对两株盐藻进行了重新命名。 盐藻能合成大量的类胡萝卜素,特别是β-胡萝卜素。因此盐藻类胡萝卜素代谢途径的关键酶一直是人们的关注点。我们首次克隆了盐藻(DunaliellasalinaSHU)中类胡萝卜素合成途径中的两个关键酶PSY和PDS的部分cDNA,为进一步克隆这两个基因的全长序列和对盐藻的类胡萝卜素合成途径的深入研究创造了有利条件。 另外,本实验室通过差减杂交(SSH)方法从盐藻(DunaliellaviridisSHU)中获得钠磷共转运蛋白基因(DvSPT1),基因表达分析表明该基因受高盐和低磷诱导表达。为了进一步研究该基因启动子的功能,本实验将其与GFP基因融合构建表达载体DvSPT1Pble。由于盐藻的稳定遗传转化未有成功的报道,所以利用电击的方法将该表达载体转入衣藻(Chlamydomonascc124)中进行稳定转化,Southernblot检测表明目的片段已经整合到衣藻的基因组中。但是RT-PCR检测发现GFP基因未能转录,推测是衣藻中缺乏识别盐藻DvSPT1启动子的转录因子。随后在盐藻中进行瞬间表达,RT-PCR检测证明该启动子启动了GFP基因转录。说明DvSPT1的启动子有盐藻专一的转录因子存在。本工作是首次对盐藻中诱导型DvSPT1启动子的鉴定,为今后分离该基因在盐藻中的专一转录因子,并对其诱导特征进行研究奠定了基础。
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