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最早发现于模式植物拟南芥的EGY1,其同源蛋白广泛分布在哺乳动物、细菌、古细菌、真核生物、高等植物如水稻、棉花、菜豆和多种蓝藻中,预示EGY家族成员可能有重要而保守的功能。slr0643和sll0862是集胞藻PCC6803中编码EGY1同源蛋白的基因,研究它们的功能,为探讨该基因家族成员的功能和作用机理奠定基础;同时也为全面阐释蓝藻光合作用调节机理,发挥蓝藻重要光合作用成员的身份,降低大气CO2含量,缓解全球温室效应做出贡献。生物信息学分析表明slr0643和sll0862基因编码蛋白是含有导肽的定位于质膜或内囊体膜的跨膜蛋白,与M50蛋白酶家族有着相同的结构域HEXXH和NPDG。本文通过定点插入卡那霉素基因破坏slr0643和sll0862的正常表达,经PCR和RT-PCR鉴定突变体中所有野生型拷贝均被突变基因所取代,获得集胞藻突变体:slr0643::km和sll0862::km。研究两个突变体的生理生化表型初步揭示了slr0643和sll0862基因的功能。slr0643::km突变体与野生型相比,光合系统I(PSI)含量显著降低,PSI电子传递效率极显著下降为68%,PSII效率下降为88%,全链电子传递效率下降为67%,导致slr0643::km突变体生长速率比野生型小,但其细胞类囊体膜完整。这些生理指标表明slr0643基因编码产物参与光合系统的组装但不影响类囊体膜的生成。此外slr0643::km突变体在移到高光时(20μE/m~2·s→100μE/m~2·s)与野生型适应高光逆境的变化有显著差异,提示slr0643基因参与应对高光逆境的调节作用。sll0862::km突变体与野生型相比,胞内色素发生了显著变化,除了叶绿素外,其它色素含量有变化,HPLC分析胞内各色素成分发现蓝藻叶黄素含量增加一倍多,而玉米黄质、海胆烯酮、β-胡萝卜素含量减少。这些现象表明sll0862基因可能参与类胡萝卜素的合成与调控,并且可能作用于蓝藻叶黄素或β-胡萝卜素的合成上。本文结果为进一步揭示slr0643和sll0862基因的功能和作用机理奠定了良好基础。