谷氧還蛋白(AbGrx-1)對水稻干尖線蟲在氧化脅迫下的保護作用

馮輝 范亞磊 張金鳳 朱紅利 魏利輝, , *

谷氧還蛋白(AbGrx-1)對水稻干尖線蟲在氧化脅迫下的保護作用

馮輝2范亞磊2張金鳳2朱紅利1魏利輝1, 2, *

(1南京農業大學 植物保護學院，南京 210095；2江蘇省農業科學院 植物保護研究所，南京 210014；*通訊聯系人，E-mail：weilihui@jaas.ac.cn)

谷氧還蛋白(glutaredoxin, Grx)作為一種抗氧化酶，在通過清除多余活性氧來維持生物細胞氧化還原平衡、降低細胞膜損傷過程中發揮重要作用。水稻干尖線蟲()能在高溫、滲透及氧化脅迫等多種逆境壓力中存活。本研究旨在探究Grx在水稻干尖線蟲抗氧化脅迫中的作用。通過cDNA末端快速擴增技術(rapid amplification of cDNA ends, RACE)，獲得了一個水稻干尖線蟲谷氧還蛋白基因，進行了序列比對和遺傳進化分析；通過qRT-PCR檢測了在線蟲響應氧化和溫度脅迫中的表達差異，通過原核表達獲得了AbGrx-1的重組蛋白，并分析了AbGrx-1蛋白浸泡對水稻干尖線蟲在氧化和高溫脅迫下存活的影響。基因全長包括90 bp的5＇非翻譯區(UTR)、321 bp的編碼區和97 bp的3＇UTR，開發閱讀框(橫跨91至411位)編碼106個氨基酸。AbGrx-1蛋白的第24至27位點具有谷氧還蛋白催化殘基(CPYC)，分別在第69至第72和第83至第86位點存在保守的谷胱甘肽結合位點RSVP和GGDD，歸為Ⅰ類谷氧還蛋白。遺傳進化樹顯示AbGrx-1與燕麥真滑刃線蟲()Grx親緣關系最近，位于同一進化分支。在H2O2處理和12℃下時顯著上調表達，但在0℃, 4℃, 37℃和45℃極端溫度中下調表達。高濃度H2O2和高溫導致水稻干尖線蟲死亡率增加，AbGrx-1重組蛋白能顯著提高暴露于高濃度H2O2中線蟲的存活率，但不影響高溫下線蟲的存活率。AbGrx-1參與調控水稻干尖線蟲的抗氧化免疫反應，在抵抗氧化損傷、維持線蟲生存方面具有重要功能。……