毛竹APX家族基因鉴定和表达分析

为了解毛竹(Phyllostachys edulis)抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)基因家族成员在不同组织和非生物胁迫下的表达模式,利用生物信息学方法从毛竹基因组数据库中鉴定得到7条APX同工酶基因(PeAPXs),根据亚细胞定位预测结果可分为3个亚类。各个基因启动子序列中存在低温、干旱以及光响应元件。毛竹PeAPXs在7个组织中的表达丰度不同,具有组织特异性。qRT-PCR结果表明,在干旱、盐和低温胁迫下各基因的表达模式存在着较大差异,其中PeAPX2在3种胁迫下均维持着较高的表达水平;低温胁迫对PeAPXs有诱导作用,其表达量均呈上调趋势;干旱胁迫下,PeAPX1的表达量下调,未检测到PeAPX3、PeAPX6、PeAPX7表达;盐胁迫下,除PeAPX3和PeAPX6外,其余基因表达量上调。因此,毛竹APX基因可能参与到不同的非生物胁迫过程并在毛竹的生长发育阶段发挥着重要的作用。     

外源SOD和APX基因在转基因烟草中的表达与遗传

分析转超氧化物歧化酶基因（SOD）或抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）烟草及其自交和杂交后代的叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的结果表明：转基因烟草的SOD和POD活性在终花期最强,不同叶位叶中SOD活性差异不明显,POD活性以下部叶为最高;转基因烟草的SOD或POD活性显著高于近等基因的非转基因品系。杂交后代（F1、F2）的SOD活性能保持稳定,略高于亲本;自交后代（S1～S3）与自交亲本的SOD和POD活性相当。     

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。     

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。     

过氧化物酶6在大鼠附睾中的表达及分布

通过双向电泳结合质谱技术分离鉴定正常成年大鼠附睾头段与尾段管腔液中的蛋白组成,从附睾头段及尾段管腔液的22个差异蛋白点中鉴定出12个蛋白质.其中11个蛋白质在不同种属哺乳动物的附睾组织中已有鉴定报道,而过氧化物酶6(peroxiredoxin 6,Prdx6)为新发现的存在于附睾头段及尾段管腔液中的体液蛋白.采用RT-PCR、Western印迹及免疫组化技术,对该蛋白在大鼠附睾中的表达及分布进行了分析.实验表明,Prdx6与精子的成熟、贮存及保护有一定关系,其具体机制值得进一步深入研究.     

水稻磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶在蛋白质水平上的组织和诱导表达特征

蛋白质是生命活动的主要承担分子,了解蛋白质在有机体中的时空分布对于正确解析蛋白质的功能十分重要．磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶 (PHGPx) 是目前发现的唯一能够直接还原膜上脂类过氧化物的抗氧化酶,在保护生物膜免受过氧化损伤方面有着重要作用．采用Western blot技术,分析了水稻PHGPx (OsPHGPx) 在水稻不同组织以及多种胁迫条件下的蛋白质表达特征．结果表明,OsPHGPx在成熟水稻植株内主要分布于叶组织中,以旗叶中含量最高,而在水稻幼苗中则在茎及叶组织中均检测到较强的杂交信号．OsPHGPx在幼苗中的表达受到H₂O₂和NaCl的强烈诱导,但植物激素对其表达的影响较弱．H₂O₂和NaCl的诱导效果呈现出时间及剂量的相关性,当用0.5 mmol/L H₂O₂处理12 h或用500 mmol/L NaCl处理24 h,此时OsPHGPx表达量达到最大值．对H₂O₂清除剂二甲基硫脲处理的水稻幼苗,外源H₂O₂的再处理并不能诱导OsPHGPx的表达,而NaCl的诱导效果并不受影响,说明H₂O₂可能并不介导NaCl诱导OsPHGPx的表达．这些结果为进一步研究OsPHGPx在水稻中生物学功能奠定了基础．     

橡胶草APX基因家族的全基因组鉴定及表达分析

该研究利用生物信息学方法,在橡胶草(Taraxacum kok-saghyz)全基因组中鉴定出7个TkAPXs基因家族成员,进一步分析发现7个成员中有1对是复制基因(TkAPX4/TkAPX6)。进化分析结果显示,7个基因可分为4个亚组;染色体定位分析表明,TkAPX基因家族成员分布广泛,7个TkAPXs基因位于7条不同的染色体上;亚细胞定位结果表明,TkAPX1、TkAPX3、TkAPX5和TkAPX7定位于细胞质,TkAPX4和TkAPX6定位于质膜,TkAPX2定位于叶绿体。启动子区域顺式作用元件分析结果显示,橡胶草APX基因含有大量的应激反应元件,推测APX基因可能对各种外界刺激和胁迫存在灵敏的应激反应机制。实时荧光定量PCR分析表明,橡胶草7个TkAPXs基因家族成员在花萼、花瓣、花梗中表达量均较低,大多数TkAPXs在根茎叶中的表达水平大于花及胶乳,其中TkAPX1在根和茎中的表达水平最高,推测TkAPX1基因可能在橡胶草生长发育过程中起重要作用。进一步对TkAPXs基因家族在逆境胁迫(冷、热、盐、旱)和激素(乙烯、茉莉酸甲酯)处理下的表达分析显示,TkAPX3在根及叶中的表达水平均较对照有大幅度升高,推测TkAPX3基因可能在橡胶草应答逆境胁迫和激素处理反应过程中起重要作用。     

朝鲜碱茅抗坏血酸过氧化物酶的基因克隆和表达

构建到酵母表达载体pYES2-PutAPx,并导入酵母IVSC1菌株后在半乳糖的诱导下分析具有抗氧化性.本研究成功克隆了抗坏血酸过氧化物酶基因(PutA Px)编码区,并做了初步分析,为进一步研究逆境诱导的氧化胁迫的作用机理研究奠定了基础.     

根系抗坏血酸在小麦幼苗铝耐性中的作用

以3个铝耐性不同的小麦品种为材料,研究了Al胁迫下小麦幼苗根系质外体和共质体抗坏血酸含量以及抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性的变化。结果显示,Al耐性品种‘Atlas 66’质外体中抗坏血酸总含量随着处理 Al浓度的增加显著升高,而在Al敏感品种‘Scout 66’和‘扬麦9号’中显著降低。同时,‘Atlas 66’质外体中还原型抗坏血酸含量在高浓度Al处理下显著升高,2个敏感品种则在低浓度Al处理下还原型抗坏血酸含量略有升高。耐性品种‘Atlas 66’根系共质体还原型抗坏血酸和抗坏血酸总量在5～40μmol·L-1AlCl3处理下无显著变化,而在 2个敏感品种中则随处理Al浓度的增加显著下降。80μmol·L-1AlCl3处理下‘Atlas 66’根系质外体和共质体抗坏血酸氧化酶以及抗坏血酸过氧化物酶活性与对照相比均无显著变化,而在‘Scout 66’和‘扬麦9号’中则均显著降低。因此Al胁迫下‘Atlas 66’根系质外体抗坏血酸含量的升高和共质体抗坏血酸含量的维持以及Al毒害下抗坏血酸利用率较高可能是其Al耐性的一个重要机制。     

丙型肝炎病毒核心蛋白在大肠杆菌中的表达

目的：建立稳定表达丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白的原核表达系统,获得高产量的纯化核心蛋白。方法：应用多聚酶链反应(PCR),以HCV—H株全长cDNA序列为模板,扩增获得核心区基因片段,克隆入原核表达载体pBVIL1,构建原核表达载体pBVIL1-C,转化HB101宿主菌,通过温度诱导表达核心蛋白。结果：扩增得到目的基因长度为573bp,构建pBVIL1-C表达载体,在HB101宿主菌中通过温度诱导获得稳定表达,表达蛋白占菌体总蛋白含量的21％,Western—Blot检测证实表达产物可与HCV患者阳性血清发生特异性结合反应。结论：HCV核心蛋白可在大肠杆菌中获得高表达并具有良好的反应原性。     

枸杞的健康保健功用和合理开发利用

对枸杞的植物形态及地理分布、化学成分及药理作用、药用功效及保健食品,以及综合利用方面进行了概述,为枸杞资源的合理开发和综合利用提供参考。     

枸杞果实铁型超氧物歧化酶的纯化及性质

枸杞果实Ｆｅ－ＳＯＤ粗提液经硫酸铵盐析、离子交换柱层析及凝胶过滤,纯化到电泳单班点均一程度。纯化的Ｆｅ－ＳＯＤ分子量为４４．６ｋＤ,亚基分子量为２２．０ｋＤ。金属元素分析表明,每分子酸含１个Ｆｅ原子。该酶在紫外区最大吸收值为２７８ｕｍ。Ｈ２Ｏ２明显抑制该酶活性,ＫＣＮ对酶活性无影响。该酶氨基酸组成与高等植物和蓝绿藻的Ｆｅ－ＳＯＤ相似,但它具有较高甘氨酸,酸性氨基酸与碱性氨基酸比值高于高等植物而与低等植物及原核生物相近。     

枸杞LmP5CS基因的克隆及表达分析

目的:为进一步研究枸杞抗逆境胁迫的机制,并为转基因育种,提供理论依据。提高农作物的抗逆性提供优质的基因资源。方法:提选取盐胁迫后脯氨酸含量变化较大的耐盐植物枸杞为材料,用1.5%NaCl处理后,提取枸杞叶片总RNA,利用 RT-PCR 及3' RACE方法克隆获得吡咯啉-5-羧酸合成酶(delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS)基因的全长cDNA,命名为LmP5CS,构建pH7m24GW,3rc-LmP5CS植物表达载体。结果:LmP5CS基因的ORF长2 154 bp,编码1个等电点为6.07、分子量为 77.5kDa、由717个氨基酸组成的蛋白。枸杞在200 mmol/L NaCl 盐胁迫下, LmP5CS基因表达量随处理时间,有先升高后降低的趋势,9h基因表达量最高,脯氨酸含量变化与之一致。结论:LmP5CS基因在盐胁迫下脯氨酸含量的变化中起关键作用。     

Production of a hepatoprotective cerebroside from suspension cultures of Lycium chinense

Suspension cultures derived from Lycium chinense Miller seedlings produced significant amounts of a hepatoprotective cerebroside. Callus was induced from the stem of aseptic seedlings of L. chinense and maintained on MS solid media supplemented with 1.0 ppm 2,4-D and 0.1 ppm kinetin. Suspension cultures were established, and the cells were grown in the same liquid media in the dark. Lyophilized cells were extracted with a combined reagent of chloroform and methanol (2:1, v/v). An aqueous suspension of the evaporated cell extract was partitioned with chloroform, and the chloroform layer was subjected to silicic acid column chromatography followed by semi-preparative reverse phase C8 high pressure liquid chromatography. The purified compound showed hepatoprotective activity comparable to that shown by silymarin, and the structure was identified as 1-O-(β-d-glucopyranosyl)-(2S,3R,4E,8Z)-2-N-2′-hydroxy-(palmitoyl)-4,8-sphingadiene on the basis of spectral data. The content of the compound in cultured cell was tenfold higher than that of the fruit of L. chinense. The biosynthesis of the compound in cultured cell systems appears to parallel cell growth. Received: 12 June 1998 / Revision received: 30 July 1998 / Accepted: 14 August 1998     

枸杞紫黄质脱环氧化酶(LcVDE)基因的克隆和分析

目的:克隆枸杞VDE基因的全长cDNA,通过对基因序列的生物信息学分析预测表达产物的结构特征和功能位点并验证其功能,为研究枸杞紫黄质循环的作用机理打下基础。方法:利用cDNA末端快速扩增和RT-PCR方法克隆枸杞VDE基因全长cDNA序列,生物软件分析VDE的生物学信息。构建VDE基因的原核表达载体pET-VDE,转化大肠后用IPTG诱导VDE过量表达;并构建体外反应体系对VDE表达蛋白酶功能进行验证。结果:LcVDE基因的ORF长1 413bp,编码的蛋白由470个氨基酸组成,分子量为53.61kDa,等电点为5.77。SDS-PAGE电泳结果表明,枸杞VDE基因在大肠杆菌中得到了过量表达。克隆基因表达蛋白进行紫黄质的脱环氧化反应,吸收光谱和HPLC的分析结果表明,表达蛋白催化了紫黄质的脱环氧化反应。结论:克隆得到的VDE基因编码的蛋白具有紫黄质脱环氧化酶的的功能与活性。     

Analysis of the Molecular Evolutionary History of the Ascorbate Peroxidase Gene Family: Inferences from the Rice Genome

Ascorbate peroxidase (APx) is a class I peroxidase that catalyzes the conversion of H₂O₂ to H₂O and O₂ using ascorbate as the specific electron donor. This enzyme has a key function in scavenging reactive oxygen species (ROS) and the protection against toxic effects of ROS in higher plants, algae, and Euglena. Here we report the identification of an APx multigene family in rice and propose a molecular evolutionary relationship between the diverse APx isoforms. In rice, the APx gene family has eight members, which encode two cytosolic, two putative peroxisomal, and four chloroplastic isoforms, respectively. Phylogenetic analyses were conducted using all APx protein sequences available in the NCBI databases. The results indicate that the different APx isoforms arose by a complex evolutionary process involving several gene duplications. The structural organization of APx genes also reflects this process and provides evidence for a close relationship among proteins located in the same subcellular compartment. A molecular evolutionary pathway, in which cytosolic and peroxisomal isoforms diverged early from chloroplastic ones, is proposed.Reviewing Editor: Dr. Niles Lehman     

盐碱胁迫下枸杞和柽柳的水力学特性和碳代谢

盐碱胁迫是全球范围内重要的非生物胁迫形式之一,但目前对植物水力学特性和碳代谢应对盐碱胁迫响应的研究还不多。本研究以耐盐碱植物枸杞（Lycium chinense Miller）和柽柳（Tamarix chinensis Lour.）为对象,测定不同盐碱程度下两种植物的枝条水势和导水损失率（PLC）、叶片光合作用和气孔导度、不同部位的非结构性碳（NSC）浓度以及植株生长情况。结果显示,重度盐碱胁迫显著降低了两种植物凌晨和正午水势、光合速率和枝条PLC,重度胁迫下柽柳的光合速率、气孔导度和枝条PLC下降程度均大于枸杞,重度盐碱胁迫下枸杞不同部位的NSC浓度均显著降低,但柽柳的地上部分NSC浓度显著增加,根部NSC浓度显著减低。两种植物有不同的应对盐碱胁迫策略,枸杞有较强的气孔调节能力,对水力结构的维持有利,但会限制碳摄取,柽柳气孔调节能力弱,水力结构易受影响,但对碳平衡维持有利。     

Expression and Refolding of Tobacco Anionic Peroxidase from E. coli Inclusion Bodies

Coding DNA of the tobacco anionic peroxidase gene was cloned in pET40b vector. The problem of 11 arginine codons, rare in procaryotes, in the tobacco peroxidase gene was solved using E. coli BL21(DE3) Codon Plus strain. The expression level of the tobacco apo-peroxidase in the above strain was approximately 40% of the total E. coli protein. The tobacco peroxidase refolding was optimized based on the earlier developed protocol for horseradish peroxidase. The reactivation yield of recombinant tobacco enzyme was about 7% with the specific activity of 1100-1200 U/mg towards 2,2;-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS). It was shown that the reaction of ABTS oxidation by hydrogen peroxide catalyzed by recombinant tobacco peroxidase proceeds via the ping-pong kinetic mechanism as for the native enzyme. In the presence of calcium ions, the recombinant peroxidase exhibits a 2.5-fold decrease in the second order rate constant for hydrogen peroxide and 1.5-fold decrease for ABTS. Thus, calcium ions have an inhibitory effect on the recombinant enzyme like that observed earlier for the native tobacco peroxidase. The data demonstrate that the oligosaccharide part of the enzyme has no effect on the kinetic properties and calcium inhibition of tobacco peroxidase.     

两个菜用枸杞品种的生长特性及品质分析

对两个菜用枸杞品种的主要生长特性、营养成分及食用性研究表明,大叶品种嫩芽平均产量显著高于小叶品种;大叶品种较耐高温,小叶品种较耐低温;生产上可进行大、小叶品种搭配种植,能有效提早和延长采收期,从而提高单位面积产量和经济效益。此外,小叶品种嫩芽的蛋白质、VitC含量高于大叶品种。两个品种风味各具特色,其适宜的消费群体亦有所差异。