发菜固氮基因nifD和nifK克隆及其失水条件下的差异表达

作     者：吴诗杰 严奉坤 丁苗苗 李晓旭 刘阳 王玲霞 梁文裕 Wu Shijie;Yan Fengkun;Ding Miaomiao;Li Xiaoxu;Liu Yang;Wang Lingxia;Liang Wenyu

作者机构：宁夏大学生命科学学院银川750021 中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 宁夏大学农学院银川750021 

出 版 物：《基因组学与应用生物学》 (Genomics and Applied Biology)

年 卷 期：2019年第38卷第1期

页      面：239-250页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 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(31660066 31360054 31660114) 宁夏自然科学基金(NZ1608)共同资助 

主　　题：发菜 nifD nifK 克隆与表达 序列分析 

摘      要：nifD和nifK编码钼铁固氮酶中的钼铁蛋白。为了解发菜nifD和nifK分子信息及对水分胁迫的响应机制,该研究设计了简并性引物克隆发菜nifD和nifK全长,进行原核表达和生物信息学分析,并对不同失水状态下发菜nifD和nifK在转录水平的差异表达和固氮酶活性的变化进行分析。结果表明,发菜nifD和nifK全长分别为1 443 bp和1 536 bp (登陆号为分别为KU886164和KU886165);将nifD和nifK在大肠杆菌中表达,分别获得一个约57 kD和58 kD的外源蛋白;生物信息学分析表明,nifD和nifK核苷酸序列和推译的氨基酸序列均与点形念珠藻(Nostoc punctiforme PCC 73102)高度一致性;nifD和nifK的二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和随机卷曲。此外,随着藻体含水量的逐渐降低,发菜nifD和nifK在转录水平上的表达量逐渐增加,但固氮酶活性呈现先增加后下降的趋势。研究结果为深入全面研究发菜固氮酶基因结构及其响应水分胁迫的固氮机理及氮代谢途径提供了基础。