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1、褐藻羊棲菜水通道蛋白基因SfLIP的克隆及其在淡水浸泡下的表達(dá)分析 摘要褐藻羊棲菜對(duì)淡水浸泡有很強(qiáng)的耐受能力,利用此特性,養(yǎng)殖戶們用淡水浸泡的方法清除沙蠶等敵害生物,而對(duì)羊棲菜幼苗則無(wú)不良影響,而藻類獨(dú)特的水通道蛋白在其中可能扮演重要角色。通過(guò)克隆得到了褐藻羊棲菜SfLIP基因編碼序列,其包含678bp的開(kāi)放閱讀框,編碼225個(gè)氨基酸,SfLIP蛋白結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)表明其含有6個(gè)跨膜區(qū)域并且含有2個(gè)NPA水通道特征性單元,但其中第二NPA被NPM取代;基因結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)SfLIP基因含有5個(gè)內(nèi)含子,與長(zhǎng)囊水云的同源性很高;SfLIP基因在淡水浸泡過(guò)程中的表達(dá)先升后降,但隨著
2、時(shí)間延長(zhǎng)則又顯著上升。上述結(jié)果表明,SfLIP屬于藻類中發(fā)現(xiàn)的一類新的水通道蛋白,其在羊棲菜耐受低滲脅迫中可能有種特殊的作用機(jī)制?! £P(guān)鍵詞羊棲菜;水通道蛋白;基因克隆;淡水脅迫;基因表達(dá) 中圖分類號(hào)Q943.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-5739(2016)11-0228-04 AbstractDuetothestrongresistantabilitytohypotonicstressofSargassumfusiforme,farmersusefreshwaterimmersionmethodtoremoveNereisandotherharmfulorg
3、anismswithoutadverseeffectsonseedlings,wheretheuniqueaquaporinsinalgaemayplayimportantroles.Bycloning,thecodingsequenceofSfLIPwasobtainedfrom12Sargassumfusiforme,whichcontained678bpopenreadingframe,coding225aminoacids.SfLIPproteindomainpredictionshowedthatitcontained6transmembraneregion
4、and2NPAmotifs,however,wherethesecondonewasreplacedbyNPM.GenestructureanalysisfoundthatSfLIPgenecontained5introns,whichshowedhighsequencehomologytoEctocarpussiliculosus.Underfreshwaterimmersion,SfLIPgenewasfirstincreasedandthendecreased,however,astheprolongationoftime,whichwasremarkablyi
5、ncreased.TheresultsindicatedthatSfLIPbelongstouniquekindofaquaporinsfoundedinalgae,whichmayhaveaspecialmechanisminthetoleranceofS.fusiformetofresh-waterimmersion. KeywordsSargassumfusiforme;aquaporin;genecloning;fresh-waterstress;geneexpression 水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是細(xì)胞膜上選擇性高效轉(zhuǎn)運(yùn)水分子的特異
6、蛋白通道,屬主要內(nèi)在蛋白(majorintrinsicproteins,MIPs)家族成員,除水分子外,AQPs還能轉(zhuǎn)運(yùn)甘油、硼酸、二氧化碳、尿素和過(guò)氧化氫等多種小分子。高等植物中存在大量AQPs基因,如擬南芥(Arabidopsisthaliana,35個(gè))[1]、水稻(Oryzasativa,34個(gè))[2-3]、玉米(Zeamays,35個(gè))[4],根據(jù)亞細(xì)胞定位和轉(zhuǎn)運(yùn)能力的不同,主要分為PIP(plasmamembraneintrinsicprotein)、TIP(tonoplastintrinsicprotein)、NIP(nodulin-26likeintr
7、insicprotein)、SIP(smallintrinsicproteins)和XIP(Xintrinsic12proteins)等6類[5]。目前的研究較少關(guān)注低等植物――藻類的AQPs,它們的數(shù)量明顯少于高等植物,如長(zhǎng)囊水云(Ectocarpussiliculosus,3個(gè))、三角褐指藻(Phaedactylumtricornutum,5個(gè))、假微型海鏈藻(Thalass-iosirapseudonana,2個(gè))等[6]。對(duì)高等植物而言,組織、器官高度分化,不同的膜、組織,甚至不同的外界條件及脅迫時(shí)間,都可能需要有不同的AQPs,因此目前高等