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为了研究S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS)在向日葵(He-lianthus annuus)抗旱和耐盐过程中的作用,先根据计算机辅助克隆结果设计引物,抽提盐胁迫向日葵叶片的总RNA,然后采用RT-PCR扩增技术克隆了向日葵的1个SAMS基因(命名为HaSAMS1),HaSAMS1基因的编码序列长1173bp,编码390个氨基酸残基。HaSAMS1没有跨膜结构域,没有信号肽,含有SAMS蛋白的特征序列。HaSAMS1与其他物种的SAMS具有较高的序列相似性,与茼蒿(Chrysanthemum coronarium)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等高等植物SAMS的氨基酸序列一致性介于86.8%~96.9%。HaSAMS1基因的克隆为进一步研究向日葵抗旱和耐盐机理奠定了基础。 相似文献
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生物节律基因直接影响植物的生长发育,光敏色素相互作用因子3(phytochrome-interacting factor3,PIF3)属碱性螺旋-环-螺旋转录因子家族,是生物节律中的一个关键因子,在分子水平上对植物所受到的环境变化起协同调控作用。本研究以‘南林895’杨(Populus deltoides×P.euramericana’Nanlin 895’)为材料,通过克隆获得杨树Pe PIF3基因,分别为Pe PIF3-1和Pe PIF3-2序列,长度为1686 bp和2142 bp,编码561个氨基酸和713个氨基酸,且均为亲水性蛋白。对Pe PIF3进行多序列比对分析,发现其与毛果杨和胡杨同源性最高。组织特异性分析显示PePIF3在杨树幼叶中表达量最高,在柄、茎和根组织中表达都较低。对自然条件下的杨树成熟叶中PePIF3的生物节律性变化规律分析发现其在黑暗中不断累积,上午表达量达最高,以后呈下降趋势。在全黑暗条件下,14 h前PePIF3-1和Pe PIF3-2二者的表达量变化趋势相似,但14 h后二者的表达量呈相反变化趋势。 相似文献
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糜子SAMS基因的克隆及其在干旱复水中的表达模式分析 总被引：3，自引：0，他引：3
以糜子抗旱节水研究中获得的一个与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性较高的EST序列为基础, 采用RT-PCR技术从糜子中分离到一个SAMS基因的全长cDNA序列(命名为PmSAMS), 全长1 293 bp, 编码396个氨基酸, 具有SAMS典型的N端结构域、中间结构域及C端结构域。糜子、马铃薯、拟南芥、甜菜、大麦、荔枝、番茄和水稻8种植物SAMS的氨基酸序列多重比较分析表明, 不同植物的SAMS的氨基酸相似程度非常高(92%~97%), 其中糜子与水稻的相似性最高(97%), 说明SAMS基因在植物进化中非常保守。PmSAMS基因在糜子幼苗干旱及复水过程中的半定量RT-PCR表达模式分析表明, 在干旱早期(土壤含水量36%)诱导该基因大量表达, 而干旱程度更严重时(土壤含水量为24%)其表达受到严重抑制, 表达量比对照还低; 严重干旱后复水2 h, 其表达量增强至干旱早期的表达量, 而复水6 h后表达量降低至对照(干旱处理前)水平。可见, PmSAMS基因的表达涉及糜子响应干旱胁迫及干旱后复水过程, 可能是糜子抗旱节水的关键基因。该基因的克隆为进一步探讨其应用于农作物抗旱节水性的遗传改良奠定了基础。 相似文献
5.
采用聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫,研究水稻在10％PEG预处理及复水和更强的水分胁迫（15％PEG）处理条件下叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）同工酶及其基因表达的变化。结果表明PEG预处理能提高叶片SOD、CAT和POD同工酶的产生,并诱导产生新谱带。当水稻受到更强的水分胁迫（15%PEG）时SOD同工酶的酶II和IV的活性升高,并有新诱导出的酶III参与其中;对POD而言酶Ⅱ升高,酶Ⅴ减小,并有新诱导出的酶VI参与抗氧化过程;而对CAT同工酶却有着不同的调节作用。此外,直接15%PEG胁迫（即对照组2）的Cu/Zn-SOD、APX1和CAT1基因在转录水平有明显的上调,而预处理复水组和预处理组CAT1较对照组1略有降低,预处理组APX1与对照组1相似。说明15%PEG会使水稻受到伤害,但是经过预处理后的水稻能提高抗性使其抗氧化酶基因与对照组1有着相似的表达,表明植物在遇到较强的水分胁迫时,会通过调节自身的基因表达水平来抵抗外界水分胁迫。 相似文献
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为了在生理和分子水平上初步揭示向日葵对黄萎病的抗性机制，以抗（SC89）、感（LD5009）黄萎病的向日葵品种为材料，测定接种大丽轮枝菌毒素后H2O2含量、ROS清除酶（SOD、CAT、POD和PAL）的活性以及抗病信号通路关键基因转录水平的变化。结果表明，接种6 h后H2O2在抗病品种SC89中迅速升高，分别在接种大丽轮枝菌毒素12,36 h达到最高值0.55,0.60μmol/g,随后开始下降，而感病品种中虽然在接种12 h后有一个小的峰值0.17μmol/g,但是积累水平远远低于抗病品种；ROS清除酶SOD、CAT、POD和PAL活性表现为，抗病品种SC89接种大丽轮枝菌毒素后都在短时间内迅速达到峰值，随后逐渐降低，而感病品种LD5009的峰值低于抗病品种，而且呈现出峰值滞后的现象。同时，接种后抗病信号路径相关基因如Pr5（JA）、Pal（SA）以及ROS清除酶基因如Sod、Sco和Cat转录水平表现为，接种后抗病品种SC89被显著上调。这些结果表明，SA、JA以及H2O... 相似文献
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小麦近等基因系与白粉病菌互作的生理指标研究 总被引：3，自引：0，他引：3
小麦品种百农3217感白粉病,它的一个近等基因系(Xbd/百农3217(BC7F6))含抗病基因xbd,具有抗白粉病功能。以这两个品系为试验材料,接种白粉菌,分析了0~6 d两个品系叶片中过氧化氢(H2O2)的含量和7种代谢酶的活性,这些代谢酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽转硫酶(GST)等。目的是探讨在白粉菌和小麦植物的互作过程中,感病、抗病植物生理指标之间的差异。试验结果表明:接种白粉病菌后,H2O2含量在感病品系中显著下降,在抗病品系中显著上升;在白粉菌侵染进程中,CAT酶活性,感病与抗病品系无明显差异;感病品系叶片内SOD、GR、GPX、APX和GST活性在接种后期显著上升,高于抗病品系;DHAR活性变化则无明显规律。在白粉病侵染小麦植株过程中,H2O2具有重要作用,多种代谢机制共同参与,各种酶的总体表现影响了H2O2含量的变化。 相似文献
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陆地棉抗坏血酸过氧化物酶基因家族全基因组生物信息学分析 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)是过氧化物酶家族中的1类成员,可以清除活性氧。APX家族的生物信息学分析有助于更好地了解该家族基因。【方法】利用生物信息学方法,从中国农业科学院棉花研究所提供的陆地棉序列中鉴定出14条APX基因家族序列,并对这14个成员的染色体定位、亚细胞定位、进化关系、理化性质、信号肽、保守基序以及其编码蛋白的结构特征进行了预测分析,并初步分析了部分基因的表达。【结果】APX基因分布广泛,分散在不同的染色体上;且大部分APX蛋白定位在细胞质,是亲水性脂溶蛋白;有3个保守基序,保守性较强;基因起源和进化比较复杂;二级结构的主要元件为α-螺旋和无规则卷曲。根据表达分析推测,第1亚组和第2亚组的基因在棉纤维发育的不同时期起作用。【结论】这些结果有望为APX家族成员的结构与功能挖掘提供参考。 相似文献
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番木瓜芥子酶基因的表达调控和酶活性研究 总被引：2，自引：2，他引：0
以番木瓜为材料,通过RT-PCR方法,研究了芥子酶基因CpTGG1和CpTGG2在不同组织器官的表达情况,结果表明CpTGG1基因在番木瓜的茎、叶、花、种子中表达,在根和果实中不表达,而CpTGG2仅在根中表达,在其它器官中都没有检测到表达产物,表明两个芥子酶基因存在明确的分工。两个基因都不在果肉中表达。酶活性测定表明,除了果肉外的其它器官中都有芥子酶活性,这与RT-PCR的结果是一致的。对叶片芥子酶的活性研究结果表明,其最适pH为8.0,最适温度为45℃,高温下（80℃）酶迅速失活,最适Vc浓度为1.5mM,高盐浓度对酶活性有抑制作用。 相似文献
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研究人参在生长季的不同时期茎中几种氧化还原酶的活力变化。以5年生人参茎为供试材料,采用中性磷酸缓冲溶液提取粗酶液。应用紫外分光光度法分别测定过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活力。结果表明,在展叶期、开花期和结果期4种氧化还原酶活力都出现峰值,并以结果期最高;果后参根生长期之后4种酶活力处于较低水平,且变化都比较平缓。人参茎中4种氧化还原酶的活力变化与茎的生长,花和果实的形成密切相关。 相似文献
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Jasmonic acid (JA) treatment significantly reduces rot due to several sugarbeet (Beta vulgaris L.) storage pathogens. However, the mechanisms by which JA protects postharvest sugarbeet roots from disease are unknown. In other plant species and organs, alterations in antioxidant defense mechanisms and elevations in common pathogenesis-related defense enzymes have been implicated in jasmonate-induced disease resistance. To investigate whether these mechanisms are involved in JA-induced disease resistance in stored sugarbeet roots, the activities of several reactive oxygen species (ROS)-scavenging and pathogenesis-related defense enzymes and the total concentration of antioxidant compounds were determined in harvested sugarbeet roots in the 60 d following treatment with JA. ROS-scavenging and pathogenesis-related defense enzymes and the concentration of antioxidant compounds were largely unaffected by JA as JA-treated roots exhibited small declines in superoxide dismutase (SOD) and chitinase activities, and were generally unaltered in ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POD), β-1,3-glucanase (β-Gluc), polyphenol oxidase (PPO) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activities or antioxidant compounds concentration. The lack of increase in enzyme activities or metabolites related to defense against oxidative stress or pathogens suggests that JA-induced disease resistance in postharvest sugarbeet roots does not arise from a direct increase in any of the ROS-scavenging and defense-related enzymes examined, or the concentration of total antioxidant compounds. However, ROS-scavenging enzymes and pathogenesis-related defense enzymes were affected by storage duration with POD, SOD, β-Gluc, chitinase, and PPO activities elevated and APX and CAT activities reduced in roots stored for 10 d or more. Storage-related changes in activities of ROS-scavenging enzymes and defense-related enzymes provide further evidence that these enzymes are uninvolved in sugarbeet root disease resistance during storage since many of these enzymes increased in activity after prolonged storage when disease resistance generally declines. 相似文献
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烟草抗病性与防御酶活性间的关系研究进展 总被引：15，自引：0，他引：15
烟草病害是制约烟草生产的难题,研究烟草的抗病性和选育抗病品种是解决这一难题的有效途径。植物的抗病性是一个复杂的过程,其中一些相关酶类起着很重要的调控作用,如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD),过氧化氢酶(catalase, CAT),过氧化物酶(peroxidase, POD),抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidease,APX）,多酚氧化酶(polyphenoloxidas, PPO)和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyas, PAL）等。烟草病害发生的严重程度与这些酶活性的变化有着密切的关系。由于在测定酶活性的过程中存在人为因素等限制条件,到目前为止还没有得出这些防御酶活性可以作为烟草抗病性签定指标的定论。为了进一步明确烟草与病原物互作中防御酶活性的变化,综述了烟草抗病性与活性氧清除酶类（SOD、CAT、POD、APX）和次生代谢有关酶类（PPO、PAL）间的关系,还对当前烟草感病后有关防御酶活性变化研究的前景进行了分析展望。 相似文献
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水杨酸通过提高抗氧化酶活性及基因表达缓解番茄低钾胁迫 总被引：1，自引：0，他引：1
探讨水杨酸(SA)对低钾胁迫下番茄幼苗生理指标及基因表达的影响,为研究SA和低钾胁迫之间的关系奠定重要的理论基础。研究喷施不同浓度(0.10,0.25,0.50,1.00 mmol/L)的SA对低钾胁迫下番茄幼苗氧化酶活性及基因表达的影响。结果表明,在低钾处理下喷施0.25 mmol/L的SA,番茄幼苗中Chl、Pro的含量、CAT、APX、POD、SOD的活性与对照组相比明显增加,MDA含量则明显降低。同时采用荧光定量PCR对幼苗叶片中的APX、CAT、POD与SOD基因表达模式进行分析,发现这4个基因的表达量在处理48,96 h后明显增加。推测在低钾胁迫下喷施0.25mmol/L SA能促进APX、CAT、POD与SOD基因的表达,进而降低活性氧ROS的积累,增强番茄幼苗对低钾胁迫的抗性。 相似文献
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低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
作物对低温胁迫的响应是一个复杂的生理生化过程。为了选育耐寒性强、稳产高糖的甘蔗品种,在前期区域试验的基础上,选择4个抗寒能力不同的甘蔗品种（系）作为研究材料。通过测定分析不同甘蔗品种（系）活性氧（ROS）代谢和抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,研究其对低温的响应。结果发现：随低温胁迫时间的延长幼苗叶片ROS增加,抗氧化酶活性在一定时间范围内以较快速率提高并对低温胁迫产生的ROS进行清除,且活性出现降-升-降的响应过程;不同甘蔗品种（系）抗氧化酶对胁迫的响应存在差异。与此同时,叶片的相对电导率和丙二醛（MDA）含量也随胁迫时间延长而波动增加,根据两者的大小变化得出不同甘蔗品种（系）对低温胁迫的敏感性,即ROC22>FN39>GR2>GT28。 相似文献
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以BS型二系杂交小麦BS1453/11GF5135及其BS1453(母本)、11GF5135(父本)的种子为材料,在BS1453/11GF5135中通过同源克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因TaAPX。该基因包含一个832 bp的ORF,共编码277个氨基酸。通过进一步生信分析预测miRNA与TaAPX基因的互作关系,发现TaAPX基因可能受miR396等抗逆及种子活力相关miRNAs的调控。另外通过蛋白互作预测分析,发现APX蛋白主要与氧化还原相关的酶互作反应。通过对不同老化时间的父母本及杂交种的胚进行qPCR及酶活性分析,发现TaAPX基因在杂交种及亲本中的表达趋势是先被诱导上调表达,后下调表达,但杂交种子内TaAPX基因的表达量在第7天才开始下降,而亲本种子内TaAPX基因的表达量在第5天开始下降,且miR396与TaAPX互为拮抗作用。随着老化时间的延长,亲本种子内APX酶活性表现为下降趋势,杂交种子内APX酶活性在第3天呈短暂下降趋势,随后上升,第9天开始下降,表明在老化条件下杂交种子内APX酶清除体内过氧化物的能力高于亲本,即杂交种抗老化能力高于其父母本,且TaAPX基因对种子活力的调控是一个复杂的多因素参与的调控过程。本研究为进一步研究BS型杂交小麦种子活力的分子调控机理奠定了一定的基础。 相似文献
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为探讨甘蔗桂热2号（GR2）对干旱胁迫及外源脱落酸（ABA）的响应机制,以ROC22（抗旱性强）为对照（CK）,采用自然干旱的方式,分析GR2在干旱胁迫不同天数时生理指标的变化特点。结果表明,GR2在干旱胁迫下叶片内源激素含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量显著提高。与CK相比,GR2在胁迫前期（0~5d）可溶性蛋白和可溶性糖含量增幅相对较大,丙二醛含量相对稳定,胁迫中期（7~9d）ABA、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性增幅相对较大。外源ABA处理能增强GR2内源激素含量的积累能力,提高其抗氧化酶SOD、APX及过氧化物酶活性,有效缓解渗透物质的积累,使其含量处于较低水平。综合表明,GR2是一个抗旱性较强的品种,外源ABA能提高其抗旱能力。 相似文献
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野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及功能分析 总被引：5，自引：2，他引：5
干旱、盐碱和低温等非生物逆境是危害作物诸多因素中最为严重的自然灾害, 它可以使作物减产, 甚至死亡。目前通过生物技术手段获得可利用的抗性基因是提高植物抗性的重要途径。东北野生大豆具有丰富的基因资源, 是基因克隆的理想材料。从低温(4℃)、干旱(30%PEG)及盐胁迫(200 mmol L-1NaCl)处理的东北野生大豆幼苗叶片中提取总RNA, 经反转录合成cDNA第一链, 并以此链为模板, 从已构建的盐胁迫全长cDNA文库和东北野生大豆盐胁迫EST数据库中筛选出与渗透胁迫直接相关的EST序列, 根据该序列设计一对PCR引物扩增S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成酶基因的全长序列, 经Blast比较分析, 确定所获得的SAMS基因全长序列。构建以pBI121为基础的CaMV35S启动子调控的植物表达载体; 利用农杆菌介导法将其导入烟草, 获得了180株转基因烟草, 并进行了低温、干旱和盐胁迫处理, 通过测定在不同胁迫处理下的生理指标, 分析了基因的功能。野生大豆的SAMS基因在烟草中的超量表达提高了转基因烟草的抗低温、干旱和耐盐能力。 相似文献
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