茶树鲜叶抗坏血酸过氧化物酶活性的变化规律及测定方法

探讨茶树鲜叶抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的测定条件,分析不同茶树品种以及茶树鲜叶不同叶位APX活性的变化。结果表明:聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)加入量约为鲜叶重的1.5倍,酶提取液pH为7.8,反应液pH为7.0,抗坏血酸(AsA)浓度为0.50mmol/L时茶树鲜叶APX活性最高;茶树鲜叶APX活性随冷藏时间的延长呈下降趋势;福建7个主要茶树品种以福鼎大白茶的APX活性最高,铁观音的APX活性最低;茶树鲜叶不同叶位APX活性变化趋势为:芽>第一叶>第二叶>第三叶>老叶>嫩茎。

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。

植物抗坏血酸过氧化物酶的作用机制、酶学及分子特性

介绍叶绿体中H2O2的产生和清除,抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶学和分子特性,APX同工酶在植物体内的分布和功能及其相互之间的区别,APX与细胞色素C过氧化酶(CPX)和谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)等一些在不同生物中的H2O2清除酶的异同之处,以及有关APX基因工程的研究进展。

胡萝卜抗坏血酸过氧化物酶基因的分离及其对非生物胁迫的响应

[目的]抗坏血酸过氧化物酶(APX)利用抗坏血酸作为电子供体,清除植物中的过氧化物,在植物应对非生物胁迫中起重要作用。本文目的是研究胡萝卜Dc APX基因在抵御逆境胁迫过程中的响应情况。[方法]以胡萝卜‘黑田五寸’为研究材料,克隆获得胡萝卜Dc APX基因(Gen Bank登录号为KR364573),对该基因进行序列分析,并研究其主要非生物胁迫(高温、低温、干旱和盐胁迫)下的基因表达情况。[结果]序列分析表明,胡萝卜Dc APX基因全长753个碱基,编码250个氨基酸,预估其蛋白质相对分子质量为27.76×103,p I值5.65。进化分析表明,胡萝卜Dc APX在进化关系上与同属伞形科的短果茴芹同源性最高。空间结构分析表明,胡萝卜Dc APX的氨基酸二级结构由38.40%的α-螺旋、10.40%的延伸主链和51.20%的随机卷曲构成。胡萝卜Dc APX的氨基酸三级结构由10个α-螺旋和4个β-折叠构成。实时荧光定量PCR结果显示,胡萝卜‘黑田五寸’中Dc APX基因表达具有组织特异性,在叶中表达量最高。[结论]胡萝卜中Dc APX基因可以响应多种非生物逆境胁迫,在胡萝卜非生物逆境胁迫调控过程中起着重要作用。

白桦抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因克隆及表达分析

从白桦(Betula platyphylla Suk.)cDNA文库中获得一个抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因全长cDNA序列,该序列去除polyA后长1049bp,其ORF全长750bp,编码250个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为27712.7,理论等电点6.08,保守区分析确定其含有APX蛋白保守序列,属于植物POD超家族。利用实时定量RT-PCR进一步分析白桦苗木在0.8%NaCl胁迫处理下不同时间点APX基因的表达情况。结果表明,盐胁迫处理诱导了APX基因在白桦叶片中的表达,说明APX基因与植物抗盐相关。

条斑紫菜抗坏血酸过氧化物酶基因的cDNA克隆和序列分析(英文)

利用细胞质抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因部分片段为探针,从条斑紫菜(Porhyrayezoensis)叶状体的cDNA文库中筛选出1种新型的编码APX的全长cDNA克隆。该克隆开放阅读框编码242个氨基酸,与高等植物已知的胞质APX序列相似,同时具有两个特征性的保守区域。推导的氨基酸序列具有与在一种单细胞红藻(Galdieriapartite)中发现的APX B相似的杂交类型结构,这种结构可能是红藻或者非绿色光合生物的APX的重要特征。该cDNA克隆编码区G+C含量达到63 7%,其中密码子的第3位G+C含量高达88 4%。本实验得到的抗坏血酸过氧化物酶基因的cDNA序列已登录到GenBank数据库中,登录序号为:AY282755。

家蝇幼虫体内过氧化物酶过氧化氢酶抗坏血酸过氧化物酶与抗药性的关系——I.H_2O_2对酶活性的影响

采用室内饲养试验方法,研究了H2O2对家蝇幼虫体内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性的影响。结果表明,外源H2O2能不同程度地影响以上3种酶的活性,但变化规律却有明显差异:CAT活性变化的基本趋势是随着龄期的增加而递增,处理组最大值分别是对照组的1.2、1.26、1.47倍,另外在1、2龄幼虫中CAT活性出现了对照比处理高的现象,而3龄幼虫则没有出现。经H2O2处理后的1、3龄幼虫体内的POD出现了2个活性峰,1龄幼虫被处理后,在第1个活性峰出现的时间内对照明显比处理高,且持续时间约为5h,然后酶活性骤然上升,活性高峰值是对照组的6.8倍;2龄幼虫只有1个活性峰,是对照组的3.68倍;3龄幼虫体内的POD也有2个活性峰出现,分别是对照组的4.9、2倍。AsA-POD活性在整个实验过程中没有出现对照高于处理的现象,1、2龄幼虫经过处理后出现了2个活性峰,分别是对照组的1.3、1.3倍和2.08、1.73倍,3龄幼虫则只有1个活性峰,是对照组的1.8倍。

朝鲜碱茅抗坏血酸过氧化物酶的基因克隆和表达

本研究从朝鲜碱茅叶cDNA文库分离得到序列长1125bp,开放读码框ORF区876bp,编码291个氨基酸的抗坏血酸过氧化物酶基因(PutAPx)全长cDNA。推测的编码蛋白质的相对分子质量和等电点分别为32kD和7.71。同源性比较发现,PutAPx基因与禾本科5个物种(水稻、大麦、小麦、黑麦草和玉米)在氨基酸水平上具有高度(89.7%,94.3%,94.2%,50.7%和79.6%)的同源性。系统发育树显示朝鲜碱茅与大麦、小麦遗传距离最近,跨膜结构与亚细胞定位表明为过氧化物体APX。将该基因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(PutAPx)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。

毛白杨抗坏血酸过氧化物酶基因PtAPX2的克隆表达及分析

以毛白杨总RNA为模板反转录得到cDNA,克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因家族中的一个成员PtAPX2 864bp的编码序列。该基因编码的蛋白包含287个氨基酸,理论分子质量为31.78ku,C末端包含锚定于过氧化物酶体跨膜结构域,推断其为过氧化物酶体定位蛋白。构建了PtAPX2原核表达载体,在大肠杆菌中表达获得了纯化的重组蛋白,并对其进行了酶学性质分析。PtAPX2对抗坏血酸的Km值为(1.37±0.22)mmol/L,Vmax值为(3.95±0.46)mmol/(L·min·mg);对H2O2的Km值为(0.026±0.003)mmol/L,Vmax值为(1.27±0.03)mmol/(L·min·mg);该酶在28℃,pH7.0～7.4时活性最高。实时荧光定量PCR分析表明,PtAPX2在杨树老叶叶肉中表达量最高。对PtAPX2亚细胞定位、底物结合特征、酶学性质及组织特异性表达的分析加深了对木本植物抗氧化机理的认识。

过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶对镉胁迫下水稻根系生长的影响(英文)

[目的]研究过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)与镉胁迫水稻根系生长发育的关系。[方法]以水稻中花11号为材料,研究Cd、Cd+CAT抑制剂和Cd+APX抑制剂处理条件下水稻幼苗的变化。[结果]在Cd胁迫下,抑制CAT活性,导致地上部分的生长受到显著抑制,引起不定根和侧根数量的减少,但显著促进了不定根和侧根的伸长生长;同时,初生根和不定根上第一侧根距根尖的距离也比对照的增加。抑制APX活性,水稻的生长变化与CAT抑制剂处理的类似。[结论]在正常和胁迫条件下CAT和APX对水稻的生长可能具有重要的调节作用。

抗坏血酸过氧化物酶在植物抵抗氧化胁迫中的作用

逆境使植物细胞代谢不协调,导致细胞内过氧化物过度积累,对植物造成氧化胁迫.植物体内过氧化物清除系统包括酶促清除系统和非酶系统两大类.本文介绍了抗坏血酸过氧化物酶在清除过氧化氢中的作用,重点论述了存在于叶绿体基质及类囊体膜的两种抗坏血酸过氧化物酶同工酶与植物抗氧化胁迫之间的关系.并对植物缺乏两种叶绿体抗坏血酸过氧化物酶时用于解毒过氧化氢的可能替代途径做了简述.

枣树抗坏血酸过氧化物酶基因ZjAPX生物信息学分析及植物表达载体的构建

利用生物信息学软件对已获得的枣树抗坏血酸过氧化物酶基因cDNA序列ZjAPX进行了同源性及功能位点等多项参数分析。结果表明,此序列为全长753 bp的开放读码框(ORF),编码251氨基酸,分子量为62.55 kDa,理论等电点为5.10,为一个膜外蛋白;序列保守性分析表明,该序列具有典型的铁氧化还原蛋白结合区域,属于一个典型的植物亚铁血红素过氧化物酶家族蛋白;氨基酸序列相似性分析表明,该蛋白与已知的其他植物抗坏血酸过氧化物酶APX具有极高的同源性,与可可树APX和陆地棉APX同源性均为93%,命名为ZjAPX(DDBJ/EMBL/GenBank注册号:AB608053)。用Swiss Model程序(http://au.expasy.org/tools/)推测了ZjAPX基因编码蛋白的三维结构。以ZjAPX的cDNA序列为模板,PCR扩增后,经限制性内切酶消化,与PEZR(K)-LNY载体进行重组连接,测序结果显示,其植物表达载体构建成功。此结果为研究枣树抗坏血酸过氧化物酶基因在植物体内的生物学功能以及可能的活性调节方式奠定了基础。

荔枝抗坏血酸过氧化物酶cDNA的克隆和分析

[目的]为了对荔枝果皮中克隆的APX基因进行cDNA序列分析。[方法]采用RT-PCR和RACE技术从荔枝果皮中扩增克隆抗坏血酸过氧化物酶基因,利用NCBI的ORFFinder程序分析克隆基因的序列,然后将ORF转换成氨基酸序列,进行BLASTX和BLASTN分析,最后用dnasismax2.6pro软件将荔枝与胡瓜、加杨等8种植物进行APX氨基酸序列配比和进化树分析。[结果]该基因cDNA全长1118bp,含有645bp的ORF,编码214个氨基酸。它编码的氨基酸序列与胡瓜、加杨、龙眼、落花生、豌豆、芸苔、帕拉港橡胶树和紫花苜蓿编码的氨基酸序列的同源性分别为83%、89%、97%、78%、84%、75%、79%和85%。推测该蛋白的分子式为C1946H3249N645O827S142,相对分子质量为53466.5,等电点为5.16,理论推导半衰期大于10h。[结论]该基因的克隆与cDNA序列分析为采后荔枝果皮中抗坏血酸过氧化物酶的基因工程操作奠定了基础。

向日葵抗坏血酸过氧化物酶的电子克隆和生物信息学分析

利用电子克隆技术得到长753 bp的向日葵抗坏血酸过氧化物酶(HaAPX)cDNA。通过生物信息学分析发现,HaAPX在核酸水平和蛋白质水平上都与常见物种的APX非常相似,具有极其保守的酶活作用域Peroxidase-1(-divtlsggHtl-)和Peroxidase-2(-aplmlRlawHsa-),且配体结合位点和金属结合位点完全保守。HaAPX与甘薯(Ipomoea batatas)APX亲缘关系很近,其编码蛋白由250个氨基酸组成,分子量为2.7 ku,无信号肽和跨膜区,二级结构由37.6%α-螺旋、13.2%β-折叠、9.2%β-转角和40%无规则卷曲组成,三维构象与豌豆APX的非常相似。

拟南芥热激因子AtHsfA1a对热胁迫中抗坏血酸过氧化物酶的调控（英文）

[目的]为了研究拟南芥热激因子AtHsfA1a对热胁迫中抗坏血酸过氧化物酶(APX,EC1.11.1.7)的调控。[方法]以内源AtHsfA1a基因沉默的转基因拟南芥及野生型植株为材料,热胁迫后,采用分光光度法分析APX酶活性的变化,采用实时荧光定量PCR研究APX基因的表达水平,采用染色质免疫沉淀技术研究AtHsfA1a与APX基因启动子区的体内结合情况。[结果]在热胁迫下内源AtHsfA1a基因沉默植株中的APX的活性和mRNA的表达量均低于野生型,内源AtHsfA1a基因沉默的植株中未筛选出APX基因启动子区片断,而野生型则筛选出APX基因启动子区片断。[结论]AtHsfA1a对APX调控是直接的。该研究为进一步认识AtHsfA1a对植物耐逆境的作用及其应用提供理论依据,对揭示植物耐递境机理有重要意义。

香蕉抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆及表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)是植物重要的过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)清除酶之一。通过RACE(Rapid-amplification of cDNA ends)方法从香蕉根系cDNA均一化全长文库中获得一个抗坏血酸过氧化物酶基因,命名为MaAPX2基因。MaAPX2基因是香蕉APX基因编码框全长cDNA,包含一个750 bp的最大开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),编码249个氨基酸的蛋白质。蛋白质序列结构域比对发现,在MaAPX2N端具有典型的APX活性位点(APLMLPLAWHSA)和过氧化物酶近端血红素配体序列(DIVALSGGHTL)的保守结构域,属于典型的APX蛋白。系统进化树比对分析表明,MaAPX2与马蹄莲ZaAPX(AAC08576.1)的亲缘关系较近。组织特异性研究表明,MaAPX2基因组成型表达于香蕉各个组织,在叶片中表达量最大。在耐病和感病品种中,MaAPX2基因均上调表达,但在耐病品种中MaAPX2基因在所有时间点相对于对照增加的倍数均高于感病品种,表明该基因在香蕉的抗病性中起着重要作用。MaAPX2基因可以作为一个新的响应枯萎病侵染的标记基因。

热激因子AtHsfA1a突变对热胁迫中拟南芥抗坏血酸过氧化物酶的影响

【目的】探讨热激因子AtHsfA1a突变对热胁迫中拟南芥抗坏血酸过氧化物酶的影响。【方法】以T-DNA插入AtHsfA1a基因突变拟南芥及野生型植株为材料,采用分光光度法比较热胁迫下不同基因型植株的抗坏血酸过氧化物酶(APX,EC1.11.1.7)活性的变化,RT-PCR法研究AtHsfA1a对APX表达的影响,染色质免疫沉淀技术和凝胶阻滞电泳分析体内外研究AtHsfA1a与APX基因启动子区的结合情况。【结果】在热胁迫下AtHsfA1a基因突变拟南芥植株中的APX的活性低于野生型,且AtHsfA1a基因突变拟南芥植株中的APX的mRNA的相对量低于野生型;体内研究发现在热胁迫下AtHsfA1a基因突变拟南芥植株中未筛选出APX基因启动子区片段,而野生型筛选出APX基因启动子区片段,体外研究发现AtHsfA1a与APX基因启动子区的结合是直接的。【结论】热激因子AtHsfA1a突变对热胁迫中拟南芥APX的影响是从转录调控水平直接影响APX的表达。

抗坏血酸诱导的玉米幼苗耐热性及其与抗坏血酸过氧化物酶的关系

外源抗坏血酸(AsA)预处理可显著增强玉米幼苗的耐热性。外源抗坏血酸预处理后,提高了玉米幼苗内源AsA含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,且外源AsA预处理过的幼苗在高温处理期间能保持相对较高的AsA含量和APX活力。