番茄类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶基因TtAPX序列

1 Source The gene was isolated from Lycopersikcon esculentum (strain: L404) leaf cDNA by PCR.     

作为叶绿体H2O2分解系统关键酶的抗坏血酸过氧化物酶

介绍叶绿体中H2O2分解系统的共建酶──抗坏血酸过氧化物酶的基本特性、在植物中的分布、分子生物学及其分解H2O2的作用机制。     

过表达单脱氢抗坏血酸还原酶基因提高番茄抗UV-B胁迫能力

以野生型（WT）和转正义叶绿体单脱氢抗坏血酸还原酶基因（LeMDAR）番茄为试材,探讨了UV-B胁迫下过表达LeMDAR对番茄抗氧化能力的影响。测定了不同时间uV-B处理下番茄抗坏血酸（AsA）含量,脱氢抗坏血酸（DHA）含量,单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAR）活性,光合速率和叶绿素荧光参数等。在UV-B处理下,转基因番茄植株的AsA含量、MDAR酶及抗坏血酸过氧化物酶（APx）活性、H：0：和超氧阴离子清除速率、净光合速率（只）高于野生型番茄。此外,紫外胁迫下,转基因株系丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）较野生型增加的少。上述结果表明,MDAR对抗抗坏血酸再生具有重要作用,过表达LeMDAR提高了番茄植株抗氧化能力,对光合机构有保护作用。     

IPsaur-ipt基因转化番茄的过氧化物酶同工酶分析

将整合在Ｔｉ质粒上的Ｐｓａｕｒ基因（生长素调节基因和细胞激动素合成酶基因的融合基因）通过花粉管通道法导入番茄品种中蔬四号、强力米寿、粉红甜肉、ＵＳ—Ⅰ、ＵＳ—Ⅱ中。对Ｄ１代转基因番茄用聚丙稀酰凝胶电泳方法进行过氧化物酶同工分析。结果表明,转基因番茄与对照植株的过氧化物酶同工酶谱带有明显差异,谱带多少和强弱都有所不同,而且相应地出现了植株形态学上的差异。间接验证了外源ＤＮＡ的导入。说明同工酶分析方法和田间形态学检测可作为转基因植株早期筛选的有效方法     

过表达番茄GDP-L-半乳糖磷酸酶基因提高烟草抗MV诱导的氧化胁迫能力

为了探讨番茄GDP—L-半乳糖磷酸酶对烟草抗坏血酸（AsA）含量及抗氧化能力的影响,从番茄叶片中分离了GDP-L-半乳糖磷酸酶基因（LeGGP）,并转入到烟草中。以野生型（WT）和转正义LeGGP烟草株系T1-3和T1-15为试材,测定了甲基紫精（MV）处理下AsA、脱氢抗坏血酸（DHA）、H2O2、O2-和叶绿素含量、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性、光合速率和叶绿素荧光参数等。Northem杂交分析表明LeGGP的表达受MV的诱导,在MV处理下,野生型烟草的离体叶圆片发生比转基因烟草更严重的光漂白,转基因烟草的AsA含量及清除H2O2和O2-的能力明显强于野生型,过表达LePGG胀高了烟草的生长量。并且转基因烟草比野生型具有更高的净光合效率（Pn）和光系统Ⅱ（PSII）最大光化学效率（眠）。结果表明,LeGGP的过表达有助于提高烟草AsA含量及抗氧化胁迫能力。     

过量表达水稻细胞质型OsAPXs基因提高转基因烟草的耐盐性

为了验证水稻(Oryza sativa L.)细胞质型APXs与细胞耐盐性的关系,实验分别将OsAPXa和OsAPXb（基因登录号：D45423、AB053297）转化到烟草(Nictiana tabacum,N.plum)植株中。Southern结果表明,二基因分别整合到烟草的基因组;Northern分析表明,外源基因在转基因烟草中得到高效表达;在碳酸盐逆境下,T2代转基因植株与野生型对照相比,其APX活性呈现显著的提高,T₂代品系的H₂O₂含量和叶片受害程度显著低于野生型;T₂代品系分别在含有10 mmol·L^-1 NaHCO₃、5 mmol·L^-1 Na₂CO₃的MS培养基上生长,根的生长受到抑制,叶片产生黄化;野生型烟草则难以存活。水稻细胞质型OsAPXs基因的过量表达提高了转基因烟草的耐盐性,揭示出OsAPXa和OsAPXb在碳酸盐逆境应答过程中发挥着重要的作用。     

番茄Tm-22基因在烟草中的表达及其对番茄花叶病毒(ToMV)的特异抗性

Tm-2^2基因在烟草上的转化和表达表明,Tm-2^2基因在同科不同属植物体上的功能没有改变。在两种类型的纯合转化体上,Tm-2^2基因编码蛋白能够抗Tobamovirus属5种不同的毒株,并能被ToMV-2a毒株感染而失去抗病性。这个结果表明：移动蛋白上的氨基酸变异能够影响R蛋白对ToMV的应答反应。Tm-2^2基因转化体在不同启动子的调控下,对ToMV-2a毒株感染所表现的症状不同,说明启动子在Tm-2^2基因的抗病反应中具有非常重要的作用。     

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。     

毛白杨细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆及表达分析

利用同源克隆技术得到1个毛白杨细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因,命名为PcAPX。该基因编码249个氨基酸残基,预测分子量为33.01kD。采用原核表达技术在大肠杆菌中表达并纯化该蛋白并进行酶活性分析,结果表明:重组PcAPX蛋白对抗坏血酸(AsA)和过氧化氢(H2O2)有很高的活性,其对抗坏血酸的米氏常数(Km)和最大反应速度(Vmax)分别为(0.71±0.03)mmol·L-1和(0.41±0.02)mmol·L-1·min-1·mg-1;对过氧化氢的Km和Vmax分别为(0.60±0.21)mmol·L-1和(0.35±0.12)mmol·L-1·min-1·mg-1,表明PcAPX对AsA和H2O2拥有较高的催化底物的能力和催化效率。利用实时定量RT-PCR分析毛白杨PcAPX基因的表达模式,结果表明其在老叶中表达量高于新叶、韧皮部、形成层和根部。该研究结果将进一步促进毛白杨APX基因家族成员参与植物生长调控的研究。     

异源表达番茄LeMPK3基因提高烟草的抗低温胁迫能力

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号系统在植物应对环境胁迫中发挥重要作用。为了探讨LeMPK3基因在低温胁迫中的功能,我们从番茄中分离了LeMPK3基因并将其转化到烟草中,获得了异源表达LeMPK3基因的转基因烟草。RT-PCR分析结果表明,番茄幼苗在低温和高温胁迫及外源物质——过氧化氢(H2O2)、茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)处理下LeMPK3基因的表达量提高。在烟草中异源表达LeMPK3基因可以提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,增加脯氨酸和可溶性糖的含量,增强逆境相关基因的表达。说明异源表达番茄LeMPK3基因提高烟草对低温的抗性。     

拟南芥神经酰胺酶基因对氧化胁迫的响应

以拟南芥哥伦比亚生态型（Col）和神经酰胺酶突变体为实验材料,通过对突变体的一系列生理生化指标的测定,来研究拟南芥神经酰胺酶基因（AtCER）对H2O2的响应。利用PCR和Northern blot获得了9个AtCER纯合单突变体。不同浓度H2O2处理野生型和突变体后,发现突变体对H2O2的反应比野生型更加敏感。H2O2处理后突变体叶片出现比野生型更严重的黄化现象和坏死斑点,总叶绿素含量也比野生型下降的更快,电导率测定也发现突变体比野生型的电导率增加得更多。抗氧化酶活性的分析结果发现H2O2处理后,突变体的抗氧化酶活性比野生型提高了1．5～3倍。上述研究结果说明AtCER参与了H2O2诱导的氧化胁迫反应。     

人乳铁蛋白基因在烟草中的表达及抗细菌与病毒的能力

从人血液中性白细胞中分离细胞总ＲＮＡ,用ｏｌｉｇｏ（ｄＴ） 为引物进行ｃＤＮＡ 第１ 条链合成,再用乳铁蛋白ｃＤＮＡ 的特异性引物进行聚合酶链反应（ＰＣＲ） ,分两段合成并拼成完整的乳铁蛋白ｃＤＮＡ。核苷酸序列测定证明,该ｃＤＮＡ 所编码的氨基酸与前人论证的人乳铁蛋白的氨基酸序列完全一致。将该ｃＤＮＡ 构建成植物表达载体ｐ３５ＳｈＬＦｃ,经根癌农杆菌ＬＢＡ４４０４ 感染烟草叶盘,获得具有卡那霉素抗性的烟草植株,ＰＣＲ检测和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交表明,人乳铁蛋白基因已整合到烟草基因组中。Ｎｏｒｔｈｅｒｎ 杂交与Ｗｅｓｔｅｒｎ 免疫印迹分析,检测到人乳铁蛋白基因在转化烟草中表达。体外实验证明,人乳铁蛋白基因在烟草中的表达产物对植物致病菌烟草火叶病菌、水稻白叶枯病菌有一定抑制作用     

转望江南核糖体失活蛋白基因cassin烟草及其对烟草花叶病毒的抗性

通过构建植物表达载体,由农杆菌介导,将望江南核糖体失活蛋白基因cassin转入烟草。PCR和Southern blot杂交结果证明：外源基因已经以单拷贝整合到烟草基因组内,并且在后代发生遗传分离。RT—PCR和Northern blot杂交结果显示：外源基因可以正常转录。用不同浓度的TMV机械摩擦接种转基因T1、T2代各3个自交株系,以非转基因烟草为阴性对照,实验结果表明转基因烟草对TMV表现出不同程度的抗性。     

Invited Commentary Potential Contribution of the Glutathione S-Transferase Supergene Family to Resistance to Oxidative Stress

The glutathione S-transferase (GST) supergene family comprises gene families that encode isoenzymes that are widely expressed in mammalian tissue cytosols and membranes. Both cytosolic (particularly the isoenzymes encoded by the alpha, mu and theta gene families) and microsomal GST catalyse the conjugation of reduced glutathione (GSH) with a wide variety of electrophiles which include known carcinogens as well as various compounds that are products of oxidative stress including oxidised DNA and lipid. Indeed, several lines of evidence suggest certain of these isoenzymes play a pivotal role in protecting cells from the consequences of such stress. An assessment of the importance of these GST in humans is presently difficult however, because the number of alpha and theta class genes is not known and, the catalytic preferences of even identified isoforms is not always clear.     

Invited Commentary Potential Contribution of the Glutathione S-Transferase Supergene Family to Resistance to Oxidative Stress

The glutathione S-transferase (GST) supergene family comprises gene families that encode isoenzymes that are widely expressed in mammalian tissue cytosols and membranes. Both cytosolic (particularly the isoenzymes encoded by the alpha, mu and theta gene families) and microsomal GST catalyse the conjugation of reduced glutathione (GSH) with a wide variety of electrophiles which include known carcinogens as well as various compounds that are products of oxidative stress including oxidised DNA and lipid. Indeed, several lines of evidence suggest certain of these isoenzymes play a pivotal role in protecting cells from the consequences of such stress. An assessment of the importance of these GST in humans is presently difficult however, because the number of alpha and theta class genes is not known and, the catalytic preferences of even identified isoforms is not always clear.     

转石蒜凝集素基因烟草的抗蚜虫性

利用农杆菌介导法将质粒pBILRA转化烟草(Nicotianatabacum L.),该质粒含有由花椰菜花叶病毒35S启动子(CaMV35S)引导的筛选基因新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)及石蒜凝集素基因(lra).通过卡那霉素筛选获得了25株独立转基因烟草植株.Western blot分析表明,石蒜凝集素蛋白在不同转基因植株中表达量不同.对转基因T1代植株的遗传分析表明,lra基因在大多数独立转基因植株后代中以孟德尔3:1的分离比方式遗传.抗虫试验表明,表达较高水平石蒜凝集素蛋白的转基因烟草对桃蚜种群的生长具有明显的抑制作用.首次报道了表达石蒜凝集素基因的烟草对蚜虫具有抗性.石蒜凝集素基因可用于植物抗虫基因工程研究及应用.     

GSTs在植物非生物逆境胁迫中的作用

植物在生长过程中会面临各种各样的胁迫,为了自我保护,植物进化出了多种抵御胁迫的策略。植物谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferases,GSTs,EC2.5.1.18）可以催化亲核性的谷胱甘肽（glutathione,GSH）与各种亲电子外源化学物的结合反应,降低细胞体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平,从而减轻非生物胁迫对植物的损伤。本文主要概述了GSTs在植物抗非生物胁迫的作用。     

外源H2O2对盐碱混合胁迫下裸燕麦幼苗生长和抗性生理的影响

为探讨信号分子过氧化氢（H₂O₂）增强裸燕麦盐碱耐性的作用及其生理机制,以裸燕麦品种‘定莜6号’为材料,在日光温室内用珍珠岩培养幼苗至三叶一心期时叶面喷施0.01 mmol·L^-1 H₂O₂的同时根部浇灌75 mmol·L^-1盐碱混合溶液（NaCl：Na₂SO₄：NaHCO₃：Na₂CO₃=12：8：9：1）或添加H₂O₂淬灭剂二甲基硫脲（DMTU）,研究对幼苗生长及叶片光合色素含量、活性氧代谢和渗透调节物质积累的影响。结果表明：喷施H₂O₂能够缓解盐碱混合胁迫对裸燕麦幼苗生长的抑制,提高幼苗根长、株高和植株干重及叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性,降低超氧阴离子、H₂O₂、丙二醛、抗坏血酸、谷胱甘肽和游离氨基酸含量,促进抗氧化物质类黄酮、总酚和原花青素及渗透调节物质可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸积累。添加DMTU部分或完全逆转了H₂O₂的上述作用。采用隶属函数综合评价显示,喷施H₂O₂提高了盐碱混合胁迫下裸燕麦幼苗的综合评价值D,添加DMTU完全逆转了H₂O₂对D值的提升作用。表明外源H₂O₂通过参与活性氧代谢和渗透调节物质积累等生理代谢调控缓解盐碱混合胁迫诱导的氧化伤害和生长抑制,从而提高裸燕麦对盐碱胁迫的适应能力。     

过氧化氢预处理对H9c2心肌细胞氧化应激损伤的保护作用

目的：活性氧介导的氧化损伤是缺血再灌注损伤的重要机制,本研究通过观察H2O2预处理对氧化损伤的H9c2心肌细胞存活率和细胞凋亡的影响,探讨其保护H9c2心肌细胞的作用机制。方法：体外培养H9c2心肌细胞,取对数生长期细胞用于实验研究。建立H2O2预处理抵抗高浓度H：O：诱导的细胞氧化损伤模型,实验分组如下：（1）正常对照组（CTL）;（2）损伤组（INJURY）;（3）预处理组十损伤组（PC）。应用CCK8法检测细胞存活率;试剂盒检测胞内MDA水平和T．sOD活性;Hoechst33258染色观察凋亡形态;Annexin-V／PI双染与流式细胞术检测细胞凋亡率。结果：25vLmol／L的H202预处理90rain能明显地保护H9c2心肌细胞抵抗400μmol／LH2O2诱导的氧化损伤,提高细胞存活率,下调MDA水平,上调SOD活性,抑制细胞凋亡,降低细胞凋亡率。结论：低浓度H2O2预处理能减轻H9c2心肌细胞的氧化损伤,抑制氧化损伤诱导的心肌细胞凋亡,具有很好的抗氧化损伤和抗心肌细胞凋亡的保护作用,其作用机制可能与细胞SOD活性上调有关。H2O2预处理为临床治疗心肌缺血／再灌注损伤提供了一项新策略。