莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)CAO基因与CBN1基因功能对比分析的研究

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)CAO基因与CBN1基因功能对比分析的研究

论文摘要

光合作用的机制是植物生理学与植物细胞分子生物学研究的核心问题,光合色素生物合成的遗传控制是最引人注目的研究领域。叶绿素b是主要光合色素之一。目前,在国际上叶绿素a的生物合成已研究的比较透彻,而叶绿素b的生物合成途径还有待进一步探讨。CBN1基因与CAO基因先后都被认为是叶绿素b合成途径的主基因,CBN1基因已经定位于莱茵衣藻的第一染色体ery3和msr1基因之间,但对于其功能与DNA序列的特点还在研究中。虽然CAO基因已被克隆,其产物的功能也有报道,但是CAO基因的定位还没有定论。叶绿素b的合成是由单途径或多途径控制还有待研究,因此,对CBN1基因与CAO基因进行对比分析,确定两基因是否为等位基因,对于弄清叶绿素b的生物合成途径是非常有必要的。CBN1 基因突变株在丧失叶绿素b 合成能力的同时还缺乏新叶黄素的合成能力,用高效液相色谱法对野生型品系CC-125、CBN1 基因突变体CC-1354和5 个不同CAO 基因插入性缺失突变体中的新叶黄素含量进行对比分析结果显示,与CBN1 基因突变体的新叶黄素表达量相比,CAO 基因突变体中新叶黄素含量远远高于CBN1 基因突变体的新叶黄素表达量,反而近似于野生型品系中的的表达量,不同CAO 基因突变体中新叶黄素的表达量不同。从新叶黄素的表达差异上初步证明两基因不是等位基因。用电击法将带有CAO 基因片段的质粒Psp109-E8 转入到5 个CBN1 基因突变品系中,经过标记基因的zeocin 抗性性质筛选和PCR 检测得到30 个阳性转化子,采用荧光检测法并进一步用高效液相色谱法验证,未发现有叶绿素b的恢复性表达,即CAO 基因并未使CBN1 基因突变体的叶绿素b 合成能力发生恢复,由此也可预测CBN1 基因和CAO 基因不是等位基因。用CAO 基因的5’端220bp 与3’端1067bp 的DNA 片段作为探针,与CBN1

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 英文缩略词
  • 第一部分 文献综述
  • 一 研究植物细胞生物学理想的模式材料--莱茵衣藻(Chlamy.reinhardtii).
  • 二 叶绿素b 生物合成的遗传调控
  • 第二部分 实验研究
  • 一实验材料与研究方法
  • 1 主要仪器及设备
  • 2 实验材料
  • 3 实验方法
  • 二实验结果与分析
  • 1 各品系新黄素含量测定分析结果
  • 2 转化复性实验
  • 3 CAO基因与CBN1基因位点BAC克隆的点杂交
  • 第三部分 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
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