雨生红球藻4-羟基-3-甲基-2-(E)-丁烯基-4-磷酸还原酶基因(HDR)的克隆及表达分析

摘要：

在缺氮、高光条件下,雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)体由生长状态变为休眠状态,并形成厚壁孢子,同时在细胞内产生大量虾青素.4-羟基-3-甲基-2-(E)-丁烯基-4-磷酸还原酶(HDR)是甲基赤藓糖磷酸(MEP)途径中的最后一个酶,催化4-羟基-3-甲基-(2E)-丁烯基-4-磷酸生成异戊烯基焦磷酸(IPP),而IPP合成途径是叶绿素和类胡萝卜素合成的上游途径.本研究根据雨生红球藻的转录组中获得的HDR基因的部分序列设计引物,通过RACE的方法获得雨生红球藻的HDR基因全长序列,命名为HpHDR.生物信息学分析结果表明:HpHDR长1 421 bp,编码434个氨基酸,属于LYTB蛋白质家族,其氨基酸的相似性与其它绿藻植物超过90%.通过实时定量RT-PCR方法分析了在缺氮、高光及高光缺氮胁迫条件下雨生红球藻中HDR基因表达调控模式,结果显示:在3种诱导条件下,HDR基因均存在转录上调,但是表达模式不同.在缺氮(-N)条件下,HDR基因在22 d表达量最大,为正常条件下的18.0倍;在高光(HL)条件下,HDR基因在第7 d的最大表达量为正常条件下的22.3倍;在高光-缺氮(HL-N)条件下,HDR基因在第2 d达到最大表达量,为正常条件下的54.4倍.研究结果表明HDR基因的表达量与雨生红球藻在缺氮、高光、高光缺氮条件下色素合成量之间存在正相关性.

关键词：雨生红球藻、异戊烯焦磷酸(IPP)、HDR、基因表达

所属期刊栏目：38

分类号：R931.711(生药学（天然药物学）)

资助基金：国家自然科学基金项目31000135

在线出版日期：2017-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：32-39,46