福州野生蕉FeSOD 家族基因的克隆及在低温胁迫下的表达分析
2015-07-05赖恭梯谢晓清林玉玲赖钟雄
西北植物学报 2015年5期
冯 新,徐 蕾,赖恭梯,谢晓清,林玉玲,赖钟雄
(福建农林大学 园艺植物生物工程研究所,福州350002)
植物在生长发育过程中往往会受到各种生物和非生物胁迫的影响,从而诱发细胞内活性氧(ROS)的代谢失衡,产生氧化胁迫,引起细胞膜、蛋白、DNA 等氧化损伤进而导致细胞代谢紊乱,严重时细胞死亡。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是抗氧化酶系统的第一道防线,能快速地催化超氧阴离子自由基发生歧化反应生成分子氧和过氧化氢,过氧化氢再经过氧化氢酶或愈创木酚等过氧化物酶作用生成水,从而解除细胞内的氧化胁迫,保护植物免受氧化损伤[1]。根据酶活性中心金属离子的不同,植物SOD 分为Cu/ZnSOD、MnSOD 和Fe-SOD。3种类型的SOD 具有不同的亚细胞定位,如Cu/ZnSOD 主要存在于细胞质、叶绿体和过氧化物酶体中,MnSOD 主要存在于线粒体中,而FeSOD主要存在于叶绿体和细胞质中[2]。由于超氧阴离子自由基不能透过磷脂膜,不同亚细胞定位的SOD 在各自的位置上行使相应的活性氧清除功能,以保证生物体各种代谢的正常进行。FeSOD 是唯一一种存在于厌氧古细菌中的SOD 同工酶,因而在进化上被认为是最古老的一类SOD,目前已在原核生物和植物中鉴定到FeSOD,但未在动物中发现[3]。FeSOD蛋白通常以同源二聚体或同源四聚体的形式存在,其酶活性仅受H2O2抑制。近年研究表明,FeSOD活性还受铁伴侣蛋白CPN20的直接调控[3-4]。
植物FeSOD 家族基因一般有1~3个成员,目前已从拟南芥、油菜、小麦和杨树等多种植物中克隆得到[5-9]。其基因组DNA 通常含有6~8 个内含子[9-10]。……
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