豆梨中谷胱甘肽还原酶基因的分离、表达特点及酶活性分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李慧

作者： 李慧;阚家亮;王影;蔺经;杨青松;常有宏

作者机构：

关键词： 豆梨;镉胁迫;谷胱甘肽还原酶;活性调节;表达特点

期刊名称： 果树学报

ISSN： 1009-9980

年卷期： 2019 年 01 期

页码： 11-20

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】测定谷胱甘肽还原酶活性变化,结合其催化产物含量、编码基因表达特点分析,明确该酶是否参与豆梨应对镉胁迫的调控过程。【方法】采用紫外/可见分光光度法检测谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性、谷胱甘肽池组成及过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,RT-PCR和PCR克隆PcGRchl和PcGRcyt的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列比较分析,荧光定量PCR检测它们在镉胁迫下转录水平变化。【结果】镉胁迫情况下,豆梨叶片GR活性上升,谷胱甘肽池中总谷胱甘肽(total glutathione,T-GSH)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)减少、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)上升,H_2O_2积累增加。豆梨叶绿体PcGRchl和胞质PcGRcyt的序列长度、基因结构及所编码蛋白特征各不相同,它们在豆梨叶片中的表达量上调以响应镉胁迫信号,以PcGRchl的转录占主导。外源GSH预处理有助于豆梨预先储存GSH,减缓镉胁迫下H_2O_2的积累,与Cd(2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组相比较,GC(2 mmol·L~(-1),GSH预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组PcGRchl和PcGRcyt的表达水平没有太大变化,但GR活性部分受抑制;外源BSO预处理抑制植株叶片GSH合成,镉胁迫下BC(2 mmol·L~(-1)丁硫氨酸-亚砜亚胺预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组H_2O_2产生加剧,GR活性上升幅度变大,但PcGRchl和PcGRcyt的转录不受影响。上述结果表明,GSH预处理或BSO预处理,可改变豆梨叶片GSH池的组成,从而在蛋白质水平上反馈调节镉胁迫情况下GR活性。【结论】豆梨GR参与应对镉胁迫的调控过程。镉处理后,豆梨叶片中GSH减少,促使GR酶活性上升,以补充植株应对逆境所需GSH,这一过程主要通过叶绿体PcGRchl的转录上调来实现;GSH或BSO预处理,改变植株GSH含量,从而影响GR活性,减缓或加剧镉胁迫下H_2O_2的产生,这一过程主要是在GR基因翻译后的蛋白水平上进行反馈调节。

分类号： S661.2

  • 相关文献

[1]豆梨植物络合素合酶PcPCSl基因克隆及其表达分析. 李慧,丛郁,王宏伟,盛宝龙,蔺经,常有宏. 2010

[2]豆梨NADH型硝酸还原酶基因克隆、表达及酶活性分析. 李慧,丛郁,常有宏,蔺经,盛宝龙. 2014

[3]豆梨植物络合素合酶PcPCS1基因克隆及其表达分析. 李慧,丛郁,王宏伟,盛宝龙,蔺经,常有宏. 2010

[4]植物质膜H~+-ATPase及其在胁迫中的反应. 毛桂莲,许兴,徐兆桢. 2003

[5]百合种球活力生理研究进展. 方少忠,张洁,郭文杰,蔡宣梅,游向阳. 2015

[6]植物水通道蛋白活性的调节机制. 张渝洁,全先庆,李新国. 2006

[7]真菌质膜H~+-ATPase的研究进展. 李万昌,王俊伟,彭陈,郭士伟. 2013

[8]植物水孔蛋白研究进展. 张渝洁,全先庆,李新国. 2006

[9]植物质膜水通道蛋白转运及逆境胁迫响应的分子调控机制. 王星,张纪龙,冯秀秀,李洪杰,张根发. 2017

[10]昆虫化学感受蛋白及其功能研究进展. 徐浩智,游银伟,张龙. 2015

[11]翠冠梨PG基因家族两成员的克隆及其表达与货架期果实软化的关系. 李慧,丛郁,常有宏,蔺经,盛宝龙. 2012

[12]杜梨CBL1和CBL7基因对非生物逆境的响应. 韩金龙,李慧,丛郁,常有宏,蔺经. 2014

[13]杜梨PbNHX1基因的克隆、表达分析及功能验证. 刘威,李慧,蔺经,杨青松,常有宏. 2018

[14]翠冠梨黑皮病发生规律与AFS基因克隆及其表达研究. 丛郁,李慧,颜志梅,俞明亮,常有宏. 2010

[15]热激因子TaHSF3克隆及其极端温度下表达特点. 张双喜,陈延,樊明,李红霞,裘敏,刘旺清,方亮,徐兆师,马有志,魏亦勤. 2017

[16]番茄植物络合素合酶基因全长cDNA的克隆及其表达特点. 李慧,丛郁,常有宏. 2010

[17]杜梨胆碱单加氧酶基因克隆及胁迫表达. 李慧,丛郁,常有宏,蔺经,盛宝龙. 2012

[18]多枝赖草Glutathione Reductase基因克隆及胁迫表达分析. 史仁玖,郝岗平,赵茂林,杨清. 2008

[19]多枝赖草谷胱甘肽还原酶cDNA片段的克隆与分析. 史仁玖,赵茂林,杨清. 2005

[20]水溶性维生素对肉品质的影响. 万发春. 2008

作者其他论文 更多>>

微信小程序