水稻幼苗热激应答中过氧化氢酶活性变化及两条快速酶带的显现

热激应答是生物适应逆境的自我保护反应。近年来,热激应答中的酶学研究正在逐步受到重视。本文以温敏核不育水稻 W6154S 为材料,研究了热激过程中水稻幼苗过氧化氢酶(CAT)活性及同工酶谱的变化。将发芽三天的黄化苗整株进行热激处理,然后,剪取幼芽,提取粗酶液,测其 CAT 活性,作 PAGE 同工酶谱     

热激蛋白90与热激应答

热激蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)作为机体重要的分子伴侣之一,主要是维持机体内环境的稳态.在机体遭受内外界刺激时,体内氧化-抗氧化平衡失调诱发机体热激应答,诱导HSP90高表达来抵御刺激对机体造成的损伤.     

热激对水稻幼苗耐冷性及热激蛋白合成的诱导

萌发的水稻种子经42℃热激处理后其幼苗的耐冷性明显增强,膜伤害程度降低,脯氨酸含量增加,超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和抗氧化物质抗坏血酸含量增加,而膜脂过氧化的关键酶脂氧合酶(LOX)活性及其产物丙二醛(MDA)含量下降.并且热激诱导萌发的水稻胚合成78、70、64、60、46、38、24、17、16kD的热激蛋白(HSP),其中属于HSP70的内质网结合蛋白(BiP)的合成与水稻幼苗耐寒性的提高有关.     

水稻CAT与逆境应答关系及酶活性分析

过氧化氢酶(catalase,CAT)是一种四聚体血红素酶,主要存在于过氧化物酶体与乙醛酸循环体及相关细胞区域内.水稻中含有CAT1、CAT2和CAT3三种主要同工酶.它们在各组织不同的发育阶段,发挥着重要作用.在本研究解析了水稻过氧化氢酶同工酶基因在NaCl、NaHCO3、Na2CO3、PEG6000、H2O2、低温等逆境处理下mRNA表达特性.结果表明在不同的逆境下过氧化氢酶同工酶在表达上存在差异性.同时利用蛋白表达系统,对水稻过氧化氢酶CAT1和CAT3蛋白进行了纯化实验,对纯化的蛋白的酶活性分析的结果表明,CAT1和CAT3的酶活性没有十分显著的差别.     

嗜热链霉菌过氧化氢酶的纯化及性质研究

嗜热链霉菌(Thermostreptostreptomyces sp.)T485的除去菌体的培养液,经硫酸铵盐析,Sepha- dex G—100、DEAE—Sephadex A-50及羟基磷灰石等柱层析,得到了凝胶电泳均-的过氧化氧酶,纯化了954倍,得率为7％。用浓度梯度PAGE测定分子量为152000,SDS—PAGE测定亚基分子量为57000,凝胶薄层等电点聚焦测定等电点为4．25。过氧化氢酶的反应最适温度为60℃,最适pH为7．0;对H2O2的K为50 mmol·L-1,Vmas值为6．0 mmol·min-1·mg-1。Nall3和Hg2+对酶活力有强烈抑制作用．Ca2+对酶活力有激活作用。测定了波长200—500nm的吸收光谱,在405nm处有明显的吸收峰。根据受NaN3,抑制和吸收光谱性质,推测它为含血红素酶。此外还测定了过氧化氢酶的氨基酸组成。     

转入盐地碱蓬谷胱甘肽转移酶和过氧化氢酶基因增强水稻幼苗对低温胁迫的抗性

以水稻（Oryza sativa L.）品种中花11号成熟种子为材料,利用农杆菌介导法将盐地碱蓬的GST（谷胱甘肽转移酶）单基因和GST＋CAT1（catalase 1）双基因转入低温敏感水稻品种中花11号,并对T4代转基因水稻幼苗的抗低温特性进行了分析。结果显示,低温处理后,转基因植株的GST和CAT活性都比未转入这两种基因的对照高;且PSⅡ最大光化学效率也高于非转基因对照;而H2O2和MDA（malondialdehyde）含量及细胞膜透性则低于对照。说明转基因水稻幼苗GST和GST＋CAT1的表达提高了对低温胁迫的抗性。     

热激处理与水稻雄性不育系育性转变关系的初步研究

本实验对水稻雄性不育系珍汕97A及其保持系在幼苗(2叶或3叶)和孕穗期(抽穗前8天)分别进行一次热激处理,并比较了其同工酶组成、花粉育性以及自交结实性的变化。同工酶分析结果表明,热激处理能使不育系与保持系花药的POX和Est的表达发生不同的改变,导致两系在这两种同工酶组成上的原有差异缩小;育性观察结果显示,在正常温度条件下,热激处理对珍汕97A的育性表达几乎无影响,而在有高温作用(穗分化发育阶段的日平均温度高于30℃)的条件下,3叶期幼苗往后的热激处理似乎能不同程度地提高珍汕97A的育性稳定性。简要讨论了热激处理与不育系育性转变间的关系。     

一株嗜热子囊菌产生的碱性耐热过氧化氢酶及其应用潜力

研究了一株嗜热子囊菌产过氧化氢酶的摇瓶发酵条件,并对其在纺织工业中的应用潜力进行了评价。以20 g/L糊精和1%(V/V)乙醇为混合碳源时,过氧化氢酶酶活达到1594 u/Ml,比以糊精和乙醇单独为碳源时过氧化氢酶的活力之和还高23%。改变培养基的初始Ph、提高发酵液中的溶氧水平及添加外源过氧化氢,过氧化氢酶的产量进一步提高到2762 u/Ml,比优化前提高了5.8倍。将嗜热子囊菌的过氧化氢酶同来源于牛肝、黑曲霉的过氧化氢酶进行了热(70℃, 80℃, 90℃)、碱(Ph 9.0, Ph 10.0, Ph 11.0)稳定性的比较。结果显示,产自嗜热子囊菌的过氧化氢酶对高温和强碱性的耐受性能明显优于其它来源的酶,在纺织染整工艺中具有良好的应用潜力。     

大鼠部分肝切除前后热激处理对过氧化物酶基因表达的影响

用过氧化物酶原位复性电泳（SDS－POD－PAGE）技术分析了部分肝切除（partial hepatectomy,PH)、部分肝切除后再热激（partial hepatectomy following heat shock,PH-HS)和先热激再部分肝切除（heat shock following partial hepatectomy,HS-PH)后肝再生期间过氧化物酶（POD）基因表达差异,结果表明,PH中表达的POD基因种类（7个）＞PH－HS（5个）＞HS－PH（3个）;三个模型的POD总活性为：HS－PH＞PH－HS。根据实验结果推测,POD在肝再生和肝损伤恢复中起一定作用。     

混合添加乙醇和H2O2对嗜热子囊菌产过氧化氢酶的影响

在以嗜热子囊菌( T. aurantiacus WSH03-01BC)生产过氧化氢酶的7L罐发酵研 究中,发现混合添加适量的乙醇(75%)和H2O2可以促进菌体产酶.在发酵36h和 48h分别添加0.8%(v/v)的乙醇时,酶活比对照提高了34.3%;当添加乙醇的总量超过2.4 %时 ,对菌体的生长及产酶有明显的抑制作用;在发酵36～60h恒速流加1.6%的乙醇,CAT的酶活 达到2519U/mL,单位细胞产酶能力提高了47.3%;在发酵36h～60h恒速流加1.6%的乙醇并在4 8h混合添加0.4%的H2O2时,CAT的酶活达到2786U/mL,比对照提高了50.1% .     

石刁柏体细胞胚发生过程中多胺代谢酶和过氧化氢清除酶的活性变化

石刁柏体细胞胚发生过程中精氨酸脱羧酶(ADC)活性变化趋势与内源腐胺的含量变化相同,多胺氧化酶(PAO)活性变化幅度较小.外源腐胺对ADC活性的影响与不作外源腐胺处理的差异不显著性,但促进体细胞胚发生前期的PAO活性,过氧化物酶和过氧化氢酶活性受外源腐胺的影响很小,两者的活性变化与PAO活性变化趋势一致.     

Thermus thermophilus HB27锰过氧化氢酶在大肠杆菌中的表达及酶学性质分析

碱性嗜热过氧化氢酶是一种重要的纺织用酶。根据大肠杆菌密码子使用偏爱性,对Thermus thermophilus HB27来源的含锰过氧化氢酶基因进行密码子优化,将优化后的基因连接至表达载体pET28a(+)上,转化到E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达。结果表明在含有14mmol/L Mn2+浓度的培养液中以0.2 mmol/L的IPTG 42℃条件下诱导2 h的情况下,菌体破碎上清液中的酶活力可达25 U/ml。利用Ni亲和层析柱对该Mn-CAT进行纯化,酶学性质研究表明:此酶的最适温度为70℃,最适pH为pH 10.0,在80℃保温2 h,酶活力不损失;pH9.0~11.0的环境中放置2 h后,酶活仅损失约10%,此酶具有良好的工业开发潜力。     

热激处理对冷藏蚕豆种子褐变和有关酶活性的影响

研究了45℃30、60和120s短期热激处理对蚕豆种子在1℃贮藏期间褐变和有关酶活性的影响。结果表明,采用45℃ 60s热激处理可显著降低蚕豆在冷藏期间的呼吸强度、PPO和PAL活性,抑制MDA和总酚含量及褐变度的上升,延缓叶绿素和Vc含量的下降。从而起到延缓衰老和保持品质的作用。45℃热处理120s使2周后MDA含量和褐变度上升及Vc含量下降较快,这可能是由于组织受到了热伤害造成的。     

热激蛋白在昆虫生殖中的功能及作用机制

热激蛋白(Hsp)在生殖过程中有着至关重要的作用。近年来,Hsp在昆虫生殖相关功能与机制研究方面取得了重要进展。基于此,本文主要就Hsp在昆虫精子发生和精子保护、卵成熟和卵子保护、生殖应答以及衰老进化机制等方面的研究进展进行了综述,旨在为进一步深入研究Hsp与昆虫生殖的关系提供参考,并为害虫防治和益虫利用提供新思路。     

取食施硅水稻后白背飞虱体内解毒酶和保护酶活性的变化

为探究取食施硅水稻后白背飞虱Sogatella furcifera体内解毒酶（羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、多功能氧化酶(MFO)）和保护酶（超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)）活性的变化。以感虫品种TN1为供试水稻品种,采用营养液添加硅酸钠（Na2SiO3·9H2O）的方法设置施硅（Si+, 112 mg Si/L）和不施硅（Si-, 0 mg Si/L）处理,测定取食Si+或Si-水稻24 h、48 h、72 h和96 h后白背飞虱成虫体内CarE、GST、MFO、SOD、CAT和POD活性的动态变化。结果显示,与取食Si-水稻的白背飞虱相比,取食Si+水稻48 h、72 h和96 h时,CarE活性显著降低,GST活性显著升高;取食72 h和96 h时,MFO活性显著上升。取食Si+水稻24 h和48 h时,SOD和CAT活性显著增大;取食72 h时,SOD和POD活性显著增高;取食96 h时,3种保护酶活性均降低,其中SOD和POD活性显著降低。以上结果表明,施硅可能通过影响白背飞虱体内解毒酶和保护酶活性的动态平衡,进而对白背飞虱生理代谢造成影响。本研究为合理利用硅肥防治白背飞虱提供了理论依据。     

内生细菌252和254对盐胁迫下小麦幼苗过氧化物酶和过氧化氢酶活性的影响

以‘周麦18’为试验材料,采用盆栽法设置盐胁迫、盐胁迫下接菌和对照3组处理,研究不同盐浓度胁迫下接种内生菌对小麦幼苗生长的影响.结果表明: 内生菌252、254分别与死亡谷芽孢杆菌和根癌土壤杆菌具有最高相似率.盐胁迫下接种内生细菌252,在14 d时小麦幼苗随盐浓度升高过氧化物酶(POD)活性先升高后下降,其中盐浓度为100 mmol·L^-1时POD活性最高(13370 U·g^-1·min^-1);21 d时小麦幼苗POD和过氧化氢酶(CAT)活性较对照明显升高;28 d时盐浓度为150、250 mmol·L^-1的POD和CAT活性最高.盐胁迫下接种内生细菌254,在14 d时盐浓度为250 mmol·L^-1的小麦幼苗CAT活性最高;21 d时盐浓度在100～250 mmol·L^-1的POD和CAT活性较高,其中150 mmol·L^-1时CAT活性最高;28 d时盐浓度为200 mmol·L^-1的CAT活性最高.在盐胁迫下,接种内生菌对小麦幼苗不同培养时期发挥最佳作用的盐浓度不同.内生菌252和254可提高盐胁迫下小麦植株POD、CAT活性,对小麦幼苗生长有一定修复作用.