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正常的细胞代谢和许多种胁迫都会使需氧有机体产生活性氧,适量的活性氧可以作为信号分子控制和调节细胞生长、细胞周期、程序性细胞凋亡、激素信号传导、生物或非生物的胁迫应答以及发育等生物过程,但过量的活性氧不可避免的对生物大分子如脂质、蛋白质以及DNA等造成氧化损伤从而导致细胞受伤或死亡。因此活性氧必须被控制在适当的水平以维持正常的细胞代谢。一个有效的抗氧化剂网络系统对于维持细胞的功能是很必要的,尤其是在叶绿体和线粒体的新陈代谢中。一些代谢物,如谷胱甘肽、抗坏血酸盐;一些酶类,如超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶都是抗氧化剂代谢中研究的很广泛很深入的成分。近来,过氧还蛋白(Prxs)被作为一类新的酶类抗氧化剂被鉴定出来,它们依赖硫氧还蛋白等电子供体还原H2O2、烷基过氧化物和过氧亚硝酸盐。过氧还蛋白(Prxs)在生物中普遍存在、丰富而且功能多样。植物中的过氧还蛋白共分为四类:1-Cys Prx、2-Cys Prx、TypeⅡPrx以及Prx Q。其中Prx Q首先从佛甲草(Sedum linear)中被克隆,与细菌铁蛋白共迁移蛋白(BCP)同源性很高。目前对植物中其它Prxs基因的分子和生化功能研究进展迅速,对PrxQ的研究数据则较少。本实验室从400mM NaCl处理的盐地碱蓬叶片cDNA文库中克隆到过氧还蛋白Q基因(Ss Prx Q),并已经证明了它是一个胁迫相关基因,可以提高拟南芥的胁迫耐受能力,Chlorop1.1软件分析表明N-末端有64个氨基酸的叶绿体转运肽。本实验用YFP荧光融合蛋白进一步分析了Ss Prx Q在拟南芥中的亚细胞定位,结果表明该蛋白定位于叶绿体中,这和用Chlorop1.1软件分析的结果是一致的。为了更全面了解Ss Prx Q蛋白的功能并和拟南芥At Prx Q蛋白做功能比较,本实验构建了4个酵母过量表达载体:p416+ Ss Prx Q, p426+ Ss Prx Q, p416+At Prx Q,p426+ At Prx Q。分别用NaCl、KCl、高温、低温、H2O2等胁迫条件处理并分析了过量表达Ss Prx Q或At Prx Q的酵母,结果表明低拷贝数的载体(p416)携带的At Prx Q基因更有助于提高酵母的耐逆性。另外,本实验为了利用转录后基因沉默技术对拟南芥At Prx Q基因进行沉默研究,构建了该基因的pGSA1252基因沉默表达载体并利用花浸染法进行了拟南芥的基因转化,通过除草剂筛选获得了At Prx