杜氏盐藻Lhc基因家族的鉴定及镉胁迫下的表达特征

作     者：吴铭旭 肖嘉元 陈天红 朱庆玲 WU Ming-Xu;XIAO Jia-Yuan;CHEN Tian-Hong;ZHU Qing-Ling

作者机构：浙江海洋大学 

出 版 物：《海洋与湖沼》 (Oceanologia et Limnologia Sinica)

年 卷 期：2025年第56卷第1期

页      面：143-155页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目 42106147号 

主　　题：杜氏盐藻 镉 Lhc基因家族 光合作用 

摘      要：镉是广泛存在于水生生态系统的毒害痕量金属，污染水体中痕量金属对水生生物的影响十分重要。光合作用是微藻生长发育的核心过程，Lhc基因家族参与捕光及非光化学淬灭过程，其中包括Lhca和Lhcb亚家族，编码蛋白质构成光合系统捕光复合体。从实验室组装的杜氏盐藻基因组中鉴定了4条Lhca与7条Lhcb基因，通过多序列比对、蛋白质三维结构及保守结构域预测分析其含有保守的Lhc基序。系统发育分析表明，杜氏盐藻与部分微藻及高等植物的Lhc基因聚类相近，且高度保守。q-PCR分析表明，不同镉浓度处理下，Lhc基因表达水平在24h时，Lhcb2.3无显著变化，Lhca1、Lhcb2.1、Lhcb7除2 500μg/L组均表达下调，Lhca5.1、Lhcb4除25μg/L组均表达下调，其他所有组均表达下调；96 h全部基因均表达上调。Lhcb2.2与Lhcb7基因在镉胁迫下的表达特征最突出并具一定代表性。杜氏盐藻生长曲线、光合效率及色素测定结果表明，光合效率对镉浓度变化十分敏感，高浓度镉显著抑制杜氏盐藻生长，叶绿素a及总类胡萝卜素含量随镉浓度的升高呈先降低后升高最后降低的趋势变化，β-胡萝卜素含量在细胞不同生长阶段根据镉胁迫程度表现出时间依赖效应。该研究深入挖掘了杜氏盐藻Lhc家族基因，为深入研究水体金属污染对杜氏盐藻的影响及其机制奠定了基础。