草菇cat1基因序列分析及其低温胁迫下定量表达研究

为了探讨草菇过氧化氢酶cat1基因在低温胁迫下的变化情况,进一步了解草菇低温自溶的相关机制。本研究首先对草菇过氧化氢酶cat1基因的序列进行分析,并以低温敏感型菌株V23与耐低温型菌株VH3为实验材料,比较了低温胁迫下过氧化氢酶cat1基因在草菇不同菌株中的相对表达量差异。结果表明:草菇cat1基因的c DNA序列包含2274bp的开放阅读框,编码1个由757个氨基酸残基组成的蛋白质;对该基因蛋白质翻译产物Cat1进行的生物信息学分析表明,草菇与灰盖鬼伞、褐腐菌、双孢蘑菇、粉孢革菌、毛韧革菌等亲缘关系都很近,草菇的Cat1较为保守,且序列中存在着一个过氧化氢酶功能域;低温胁迫下草菇不同菌株的cat1基因实时荧光定量PCR结果显示,在整个低温处理期间,V23和VH3菌丝中的cat1基因相对表达量均整体呈下降趋势,但在相同低温处理时间下,VH3的cat1基因相对表达量始终高于V23。研究表明,草菇cat1基因的相对高表达可能与其耐低温能力有关,这将为解决草菇保鲜过程中的低温自溶问题提供一定的理论基础。

香蕉枯萎病菌4号生理小种cat1基因敲除与表型分析

前期蛋白质组学研究发现尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Foc4)中的过氧化氢酶1(cat1)基因受到巴西蕉诱导上调表达,为研究cat1基因在Foc4侵染香蕉过程中的作用,利用同源重组方法敲除Foc4的cat1基因,并对获得的敲除突变体开展表型分析和致病性测定。结果表明:cat1基因缺失对Foc4的菌丝、孢子形态、菌落生长、抗渗透压胁迫和细胞壁选择性压力等没有影响;但引起菌株抵抗外源氧胁迫、细胞壁穿透能力、纤维素利用能力减弱和对巴西蕉的致病性减弱。显示cat1基因的产物通过清除香蕉分泌的活性氧在Foc4对香蕉的致病过程中起作用,并参与病原菌对寄主纤维素成分的代谢。此结果为进一步深入研究香蕉枯萎病菌的致病机理奠定基础。

银杏过氧化氢酶基因CAT1的克隆及表达分析

利用RACE技术从银杏中克隆到过氧化氢酶基因(GbCAT1)的cDNA全长。进化树分析结果表明:GbCAT1和其他物种的CAT源自于相同的祖先。Southern杂交显示:GbCAT1属于1个小的多基因家族。实时定量RT-PCR分析表明:GbCAT1在银杏的根、茎、叶和果中都有表达,在叶中的相对表达量最高,其次为果、茎和根。GbCAT1的转录受到ABA、渗透压、紫外、低温和高温胁迫的诱导。水杨酸处理下,GbCAT1相对表达量迅速降低。CAT1基因在逆境条件下的相对表达变化与环境胁迫有关。

玉米Cat1基因顺式元件ABRE2结合蛋白ABP9的基因克隆及功能分析

构建了授粉后17d（17dpp）的玉米幼胚cDNA基因文库,用玉米Catl基因顺式元件ABRE2通过酵母单杂交的方法筛选文库,获得3个完全相同的阳性克隆,命名为ABP9,用5’RACE的方法得到了该基因的全长cDNA序列。研究结果表明,ABP9属于bZIP类转录因子,与玉米Catl基因顺式元件ABRE2具有结合特异性,且在酵母细胞中具有转录激活功能。

板栗过氧化氢酶基因CAT1的克隆及生物信息学分析

为研究板栗过氧化氢酶基因CAT1的功能,旨在为其采后贮藏中品质变化研究提供分子机理基础。以板栗为试材,提取总RNA,通过c DNA末端快速扩增技术(RACE),克隆到板栗CAT1基因c DNA全长,并对其进行生物信息学分析。结果表明,该基因序列全长1485 bp,包含一个1479 bp的开放阅读框,编码492个氨基酸。氨基酸序列分析表明,板栗CAT1与枣(Ziziphus jujuba)、烟草(Nicotiana tabacum)、陆地棉(Gossypium hirsutum)等植物过氧化氢酶CAT1氨基酸序列有较高的相似性。蛋白分析表明,该蛋白分子量为56947.31 Da,理论等电点6.65,属稳定性亲水蛋白;亚细胞定位于过氧化氢酶体,存在30个磷酸化位点,无信号肽。二级结构以α螺旋、无规则卷曲为主。保守结构域预测表明,该基因编码蛋白属于Catalase-like超家族。本研究克隆获得了板栗CAT1基因,为进一步研究该基因的生物学功能奠定了基础。