福州野生蕉FeSOD 家族基因的克隆及在低溫脅迫下的表達(dá)分析

馮 新，徐 蕾，賴恭梯，謝曉清，林玉玲，賴鐘雄

（福建農(nóng)林大學(xué) 園藝植物生物工程研究所，福州350002）

植物在生長發(fā)育過程中往往會受到各種生物和非生物脅迫的影響，從而誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）的代謝失衡，產(chǎn)生氧化脅迫，引起細(xì)胞膜、蛋白、DNA 等氧化損傷進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞代謝紊亂，嚴(yán)重時(shí)細(xì)胞死亡。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）是抗氧化酶系統(tǒng)的第一道防線，能快速地催化超氧陰離子自由基發(fā)生歧化反應(yīng)生成分子氧和過氧化氫，過氧化氫再經(jīng)過氧化氫酶或愈創(chuàng)木酚等過氧化物酶作用生成水，從而解除細(xì)胞內(nèi)的氧化脅迫，保護(hù)植物免受氧化損傷［1］。根據(jù)酶活性中心金屬離子的不同，植物SOD 分為Cu／ZnSOD、MnSOD 和Fe－SOD。3種類型的SOD 具有不同的亞細(xì)胞定位，如Cu／ZnSOD 主要存在于細(xì)胞質(zhì)、葉綠體和過氧化物酶體中，MnSOD 主要存在于線粒體中，而FeSOD主要存在于葉綠體和細(xì)胞質(zhì)中［2］。由于超氧陰離子自由基不能透過磷脂膜，不同亞細(xì)胞定位的SOD 在各自的位置上行使相應(yīng)的活性氧清除功能，以保證生物體各種代謝的正常進(jìn)行。FeSOD 是唯一一種存在于厭氧古細(xì)菌中的SOD 同工酶，因而在進(jìn)化上被認(rèn)為是最古老的一類SOD，目前已在原核生物和植物中鑒定到FeSOD，但未在動物中發(fā)現(xiàn)［3］。FeSOD蛋白通常以同源二聚體或同源四聚體的形式存在，其酶活性僅受H2O2抑制。近年研究表明，F(xiàn)eSOD活性還受鐵伴侶蛋白CPN20的直接調(diào)控［3－4］。

植物FeSOD 家族基因一般有1～3個(gè)成員，目前已從擬南芥、油菜、小麥和楊樹等多種植物中克隆得到［5－9］。其基因組DNA 通常含有6～8 個(gè)內(nèi)含子［9－10］?！?br>