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项目编号: 31200381
项目名称:
海洋酸化胁迫下三角褐指藻固碳途径中的差异表达基因研究
作者: 邓祥元
承担单位: 江苏科技大学
批准年: 2012
开始日期: 2013-01-01
结束日期: 2015-12-31
资助金额: CNY240000
资助来源: 中国自然科学基金委员会
项目类别: 青年科学基金项目
国家: 中国
语种: 中文
特色学科分类: C030802
中文关键词: 海洋酸化 ; 三角褐指藻 ; 固碳途径 ; 差异表达基因 ; 数字基因表达谱
英文关键词: Ocean acidification ; Phaeodactylum tricornutum ; Carbon fixation pathway ; Differentially expressed genes ; Digital gene expression profiling
中文摘要: 本项目利用数字基因表达谱技术对海洋酸化胁迫下三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)中的差异表达基因进行分析,共获得差异表达基因1185个(727个为上调表达基因,458个为下调表达基因),其中,358个基因(36.0%)归为分子功能,462个基因(46.5%)归为生物进程,174个基因(17.5%)归为细胞组分。聚类分析结果表明:P. tricornutum固碳途径中上调表达的差异基因主要有:参与C4途径的PPDK基因和PEPCK基因等,参与C2途径的SHMT基因和GK基因等,参与Calvin循环的Rbc L基因、GAPDH基因和TRA基因等,以及与碳转运相关的基因,如糖基转移酶基因、寡糖基转移酶基因、海藻糖6-磷酸-磷酸酶基因等;下调表达的差异基因主要集中在CA基因以及部分与能量代谢相关的基因上。利用qRT-PCR技术验证了海洋酸化胁迫下PtCA1、PPDK、PGK、Rbc L、GK和CoA等基因的表达情况。研究发现:除PtCA1和CoA基因的表达发生下调外,其它基因的表达均上调,其中PGK和Rbc L基因的上调表达幅度最高,分别为对照组的1.7倍和1.4倍。利用RACE技术和电子克隆等手段,成功克隆了P. tricornutum的PtCA1、PPDK、PGK、SHMT、Rbc L、GK、CoA等基因的全长序列。利用基因枪法将PtCA1、PPDK、CoA等3个基因转入P. tricornutum中,经草丁膦筛选获得转基因P. tricornutum藻株。与对照组相比,转PtCA1和PPDK P. tricornutum的固碳速率提高了5.68和7.32%;而转CoA P. tricornutum的固碳速率却下降了2.35%。此外,转基因P. tricornutum的生理生化特性与原始藻株间没有显著差别,表明转基因操作未对P. tricornutum产生显著影响,但转基因藻株的固碳能力在培养200代后会有所降低,表明该转基因操作的稳定性还有待进一步提高。在本项目的资助下,共发表学术论文11篇,其中SCI论文2篇,申报专利4件(授权专利1件),获得科研奖励3项,基本达到本项目预定的研究目标。
URL: http://npd.nsfc.gov.cn/projectDetail.action?pid=31200381
资源类型: 项目
标识符: http://119.78.100.158/handle/2HF3EXSE/1210
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邓祥元. 海洋酸化胁迫下三角褐指藻固碳途径中的差异表达基因研究. 2012-01-01.
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