植物维生素C过氧化物酶研究进展

维生素C过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是植物体内的重要酶系,是植物AsA-GSH氧化还原途径的重要组分,是清除H2O2(特别是叶绿体中的H2O2)的关键酶.本文综述了维生素C过氧化物酶表达调控方面的研究进展,包括逆境(干旱胁迫、空气污染、微量元素缺乏、离子胁迫、过度光强、照射以及盐胁迫等)与APX的表达调控、植物细胞程序性死亡(PCD)与APX的表达调控、植物生长发育与APX的表达调控、植物进化与APX表达调控等.植物体内的APX基因包括基质和类囊体两类,不同的APX基因序列存在一定差异,本文还综述了这两类APX基因在植物方面的分离和克隆进展情况,同时对APX基因的遗传转化进行了简要回顾,最后指出了APX今后的研究方向.     

低温胁迫对巨尾桉幼苗膜脂过氧化及保护酶的影响

以木本植物巨尾桉幼苗为材料 ,研究低温胁迫对巨尾桉膜脂过氧化及保护酶的影响 ,测定了幼苗叶片的O 2(超氧阴离子 )产生速率、H2 O2 、(过氧化氢 )、MDA(丙二醛 )含量、相对电导率和SOD(超氧化物歧化酶 )、POD(过氧化物酶 )、CAT(过氧化氢酶 )、APX(抗坏血酸过氧化物酶 )活性。结果表明 :低温胁迫使叶片O 2 产生速率、H2 O2 、MDA含量和相对电导率增加 ,但抗寒锻炼植株的增幅远小于对照 ;抗寒锻炼植株的SOD、POD、CAT和APX活性均低于对照。     

过量表达番茄类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶基因（StAPX）提高了烟草种苗的抗氧化能力

为了探讨叶绿体类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶（tAPX）与其抗氧化性的关系,从番茄叶片中分离了叶绿体类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶基因（StA跚并转入到烟草中。以野生型（WT）、转正义StAPX烟草株系T3-3和T3-6为试材,测定了外源过氧化氢诱导的氧化胁迫条件下APX酶活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化氢（H2O2）含量、叶绿素荧光参数及叶绿素含量等。Northern杂交显示StAPX因的表达受外源H2O2氧化胁迫的诱导。氧化胁迫下转基因烟草的APX酶活性和清除H2O2的能力都显著高于野生型,并且转基因烟草比野生型具有更高的PSII最大光化学效率及叶绿素含量。结果表明,．刚尸舶勺过量表达有助于提高外源H2O2诱导的转基因烟草的抗氧化能力。     

渗透胁迫下钙对巨尾桉苗木生长和保护酶及膜脂过氧化的影响

控制培养液中钙含量(0、5、10、15mmol/L)研究水分胁迫(-0.8Mpa)下,钙对巨尾桉苗木生长及叶片中超氧阴离子(O2-.)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量、相对电导率和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明:水分胁迫下,10mmol/L钙处理的苗木生长状况明显高于其它处理,与缺钙处理相比高生长增加35.3%,基径生长增加39.8%,生物总量增加28.1%,根/冠比增加29.8%;而O2-.产生速率、H2O2和MDA含量、相对电导率明显低于缺钙处理,SOD和CAT活性明显增高,而POD和APX活性明显降低。     

植物抗坏血酸过氧化物酶的表达调控以及对非生物胁迫的耐受作用

抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX)属于I型血红素过氧化物酶, 它催化H2O2依赖的L-抗坏血酸氧化作用, 对抗坏血酸表现出高度的专一性。植物APX基因家族由4个亚家族组成, 分别为细胞质、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体基因亚家族, 每个亚家族中又含有不同的APX同工酶。作为植物抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的一个关键组分, APX在细胞H₂O₂代谢过程中起着至关重要的作用。研究表明植物APX是氧化还原信号系统中调节细胞水平H₂O₂非常重要的一种酶, APX同工酶的表达机制非常复杂, 细胞质APX受多种信号调节表达, 两种叶绿体APX通过选择性剪接进行组织特异性调节。通过调控产生的APX可调节细胞中的氧化还原信号, 进而提高植物对非生物胁迫的耐受性。文章综述了植物APX的催化机制、表达调控机理以及响应植物非生物逆境胁迫的重要作用。     

镍处理对水稻叶片H_2O_2 积累和抗病的诱导效应

2 .2 0mmol/L的硝酸镍处理水稻幼苗后第 3天用稻白叶枯菌 (Xanthomonasoryzaepv .oryzae)挑战接种 ,硝酸镍处理的稻苗病情比对照明显减轻 ,并且叶片中过氧化物酶 (POD)活性上升 ,过氧化氢酶 (CAT)和抗坏血酸过氧化物酶 (APX)活性明显下降 ,H2 O2 和丙二醛 (MDA)含量显著增加。这些结果表明 ,H2 O2 积累与镍诱导的抗病作用密切有关     

口腔过氧化物酶系统研究进展

口腔过氧化物酶系统由过氧化物酶、过氧化氢 ( H2 O2 )和可被氧化的底物组成 ,是口腔中重要的非特异性防御因子 ,该系统可通过过氧化氢 ( H2 O2 )及氧化产物维持或促进口腔有益菌的生长和繁殖 ,同时抑制或杀灭致龋菌、牙周可疑病原菌及致口腔粘膜病微生物 ,调节口腔菌群的种类和数量 ,在维持口腔微生态平衡和口腔健康中起着重要的作用 ,本文拟对口腔过氧化物酶系统的组成、生物学功能及其应用作一综述。1　口腔过氧化物酶系统的组成口腔过氧化物酶系统 ( peroxidase system,PS)包括三个组份 :过氧化物酶 ( peroxidase,PO)、过氧化氢 ( H…     

抗氧化系统在H2O2诱导的玉米幼苗耐热性形成中的作用

H2O2预处理可显著增强玉米幼苗的耐热性.H2O2预处理后,玉米幼苗抗氧化酶谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及还原型抗氧化剂抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)的水平显著提高,且H2O2预处理过的幼苗在高温处理期间及其后的恢复过程中均能保持相对较高的抗氧化酶活力和还原型/氧化型抗氧化剂比例.     

外源一氧化氮供体SNP对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

采用水培试验,研究了不同浓度NO供体硝普钠(SNP)对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:50和100μmol.L-1SNP促进了黑麦草种子的发芽率、幼苗干物质积累速率、萌发种子α-淀粉酶活性、幼苗叶片可溶性蛋白质及叶绿素含量的提高。根和叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASC)含量增加,超氧阴离子(O.2-)积累速率和过氧化氢(H2O2)含量下降,丙二醛(MDA)积累降低。高浓度SNP(500~2000μmol.L-1)抑制种子的萌发和幼苗生长,幼苗叶绿素、可溶性蛋白质及GSH、ASC含量下降,MDA含量和H2O2、O.2-产生速率提高,SOD、POD和APX活性降低,但叶片CAT活性升高。推测NO可能通过提高种子淀粉酶活性和幼苗活性氧清除能力,促进黑麦草种子的萌发和幼苗生长。     

大豆萌发过程的活性氧代谢

本文研究了大豆萌发过程中活性氧的产生与清除,并探讨了光因子在活性氧代谢中的作用。大豆呼吸强度、O产生速率及H2O2水平都在吸水后第四天达到高峰,然后下降,三者的变化趋势同步。SOD、POD及APX的活性随萌发过程而逐渐增强,最后趋于平稳。SOD同工酶谱中分别于萌发的第二、第三天各出现一条新的酶带。CAT在萌发的初期猛增50倍左右,之后趋于稳定。在三种清除H2O2的酶（CAT、POD、APX）中,CAT清除H2O2的能力远远高于POD与APX,CAT可能是大豆萌发过程中最主要的H2O2清除酶。光萌发时呼吸强度低于暗中萌发,但O产生速率与H2O2水平高于暗萌发,光萌发时O的产生占总耗氧量的1．1—2．7％,而暗中萌发为0．9—1．3％。光条件下SOD、APX活性明显高于暗中萌发,而POD与CAT则在光和暗条件下相差不大。     

抗Cu2+嗜酸氧化亚铁硫杆菌的驯化及诱变育种

从我国三大铜矿的酸性矿坑水中富集分离出9个具有较强活性的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株,经过Cu~(2 )的系列浓度梯度的培养,选出其中天然抗铜能力最强的菌株26~#,在Cu~(2 )浓度为0．20mol/L的9K培养基中能在72h内完全氧化培养基中的Fe~(2 ),在含0．22mol/L Cu2~(2 )的9K培养基中能在192h内完全氧化培养基中的Fe~(2 )。以CuSO_4·5H_2O为单变量驯化介质驯化该26~#抗铜菌株,26~#驯化菌株的Fe~(2 )氧化能力明显增强:在含0．25mol/LCu~(2 )的9K培养基中能在84h内完全氧化其中的Fe~(2 )。为了提高驯化菌的稳定性,将驯化后的26~#菌株用紫外线进行诱变。研究结果表明:驯化诱变对菌种的改良有重要的作用,诱变后菌株的生长性能稳定,氧化活性进一步提高,26~#驯化诱变菌在0．25mol/LCu~(2 )存在的条件下完全氧化9K培养基中Fe~(2 )的时间约为60h,对Fe~(2 )氧化能力明显强于驯化菌及野生菌。     

植物细胞的氧化猝发和H2O2的信号转导

概述了植物细胞氧化猝发的特性、产生机理、生理作用以及Ｈ２Ｏ２信号转导途径及其对基因表达的调控等的研究进展。     

PIP2信号与PIP2的再合成

磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2）是一种分布在细胞膜内侧面的微量磷脂。虽然含量很低,但PIP2在细胞信号转导以及膜蛋白功能调节等方面却起着十分重要的作用。细胞膜中PIP2的含量水平呈动态平衡,在其代谢调节改变时,PIP2局部浓度的变化可影响特定蛋白的功能。该文就近二十年来针对PIP2信号和PIP2代谢调节相关的研究作一综述。     

拟南芥H_2O_2突变体的筛选及特性分析

通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)获得突变体筛选群体.在5 mmol/L H2O2胁迫下,以叶片温度差异为筛选指标,利用远红外成像技术进行突变体的筛选,获得了对H2O2不敏感突变体hpi1(hydrogen peroxide-insensitive1)和敏感突变体hps1(hydrogen peroxide-sensitive1).进一步研究发现,两种突变均为单基因隐性突变,气孔密度同野生型一样,而叶片温度、气孔开度和叶片失水率则有明显的差异.种子萌发实验表明,hpi1对甘露醇(Man)和NaCl不敏感而对ABA敏感,hps1则对3种胁迫都表现出敏感特性.     

植物细胞中蓝光诱导ROS生成的识别和亚细胞定位检测

以2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酯(dichlorofluorescein diacetate,H2DCF-DA)为荧光探针孵育拟南芥叶表皮条,利用荧光光谱和激光共聚焦扫描显微技术,对高辐照蓝光诱导下叶肉细胞活性氧(reactive oxygen spe-cies,ROS)的生成,进行了分子识别和亚细胞定位检测。结果表明:植物细胞在蓝光诱导下,可以产生大量的ROS。过氧化氢酶清除实验表明:高辐照蓝光诱导产生的ROS,主要成分是H2O2,并且主要定位在叶绿体和细胞膜上。     

流加H_2O_2对提高供氧及微生物代谢的影响

在大部分的需氧发酵中 ,供氧通常是通过向发酵液通气来实现的。在某一临界细胞浓度时 ,供氧不能满足细胞生长所需 ,成为细胞生长的限制基质 ,进而导致细胞密度和产品浓度较低[1] 。传统方法改善供氧主要是从反应器设计和工艺等方面考虑 ,如增大搅拌速率 ,提高通气速率 ,使用纯氧通气 ,提高罐压等。但由于氧气的溶解度低以及机械和操作上的原因 ,其操作范围有限。近年来出现了一些新的方法来改善发酵过程中的供氧问题 ,如加入氧载体[1～ 3 ] ,流加Ｈ2 Ｏ2[4～ 7] ,与藻类共培养[8～ 10 ] ,以及通过基因克隆转入携带氧的基因等方法。本文将着…     

RNA诱导沉默复合体中的生物大分子及其装配

在RNA干扰机制中,双链RNA诱导同源RNA降解的过程依赖于RNA诱导沉默复合体（RISC）的活性。RISC由Dicer酶,Argonaute蛋白,siRNA等多种生物大分子装配而成,对这些大分子的结构和功能进行深入细致的研究,有助于进一步了解RISC的形成过程、作用方式,以及阐明整个RNAi过程的作用机制。研究表明,RISC中的Dicer具有RNaseIII结构域,在RNAi的起始阶段负责催化siRNA的产生,在RISC装配过程中起稳定RISC中间体结构和功能的作用;Argonaute蛋白是RISC中的核心蛋白,有PAZ和PIWI两个主要的结构域,前者为siRNA的传递提供结合位点,后者是RISC中的酶切割活性中心;siRNA是RISC完成特异性切割作用的向导,在成熟的RISC中虽然只包含siRNA的一条链,但siRNA在RISC形成过程中的双链结构是保证RNAi效应的决定因素。尽管RISC中还存在其他一些功能未知的蛋白质,但在RISC组分结构及功能研究方面取得的进展为建立一个可能的RISC装配模型提供了理论基础。     

CYP2J2*7SNP与心血管疾病相关性的研究现状

花生四烯酸的CYP450环氧化物酶(主要是CYP2C和2J亚家族)代谢物EETs具有心血管保护作用,包括血管扩张、抗炎、抗血栓、抗细胞凋亡、促进缺血组织平滑肌细胞生长及血管生成等作用。而基因多态性会导致酶活性的下降或酶合成量的减少,使得相应代谢物合成量减少,并可能与疾病的发生息息相关。因此科研工作者从基因出发,寻找疾病的易感基因,以期从分子水平治疗疾病。CYP450环氧化物酶基因突变的位点很多,仅就其花生四烯酸代谢产物之一EETs在心血管中的作用和CYP2 J2中一个普遍存在且具有功能意义的突变点G-50T(即CYP2 J2*7)单核苷酸多态性与心血管疾病关系的研究现状作一综述。     

Core RNAi machinery and gene knockdown in the emerald ash borer (Agrilus planipennis)

The RNA interference (RNAi) technology has been widely used in insect functional genomics research and provides an alternative approach for insect pest management. To understand whether the emerald ash borer (Agrilus planipennis), an invasive and destructive coleopteran insect pest of ash tree (Fraxinus spp.), possesses a strong RNAi machinery that is capable of degrading target mRNA as a response to exogenous double-stranded RNA (dsRNA) induction, we identified three RNAi pathway core component genes, Dicer-2, Argonaute-2 and R2D2, from the A. planipennis genome sequence. Characterization of these core components revealed that they contain conserved domains essential for the proteins to function in the RNAi pathway. Phylogenetic analyses showed that they are closely related to homologs derived from other coleopteran species. We also delivered the dsRNA fragment of AplaScrB-2, a β-fructofuranosidase-encoding gene horizontally acquired by A. planipennis as we reported previously, into A. planipennis adults through microinjection. Quantitative real-time PCR analysis on the dsRNA-treated beetles demonstrated a significantly decreased gene expression level of AplaScrB-2 appearing on day 2 and lasting until at least day 6. This study is the first record of RNAi applied in A. planipennis.     

Hg2+和Cd2+胁迫对满江红生理和细胞超微结构的影响

研究了在梯度浓度Hg2+和Cd2+胁迫下,满江红(Azolla imbricata (Roxb.) Nakai)的叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率、呼吸速率、抗氧化酶系(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD))和细胞超微结构受Hg2+和Cd2+的毒害影响.结果显示:随着胁迫程度的增大,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2 mg/L浓度下达到峰值,尔后下降; SOD、CAT、POD的活性均出现不同程度的应激性升高(除POD在Cd2+处理时下降),尔后下降.电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大、破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失,核膜破裂.实验结果表明: Hg2+和Cd2+污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡;随着Hg2+和Cd2+胁迫的增大,细胞超微结构的损伤程度和植物的生理变化是同步的;植物受毒害的程度表现出明显的剂量效应关系;在同一处理时间和浓度下,Cd2+对满江红的毒性大于Hg2+.Hg2+对满江红的致死浓度为3.5～4.0 mg/L,Cd2+为3.0～3.5 mg/L.对满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg2+和Cd2+的耐受性明显高于满江红.