全 文 ：林 业科 学研 究 2010, 23( 4) : 493 鶫 499
Forest Research
文章编号: 1001-1498( 2010) 04-0493-07
银杏过氧化氢酶基因 CAT1 的克隆及表达分析
程 华1, 李琳玲1, 2 , 许 锋3 , 王 燕3, 程水源1*
( 1 . 黄冈师范学院生命科学与工程学院 , 湖北 黄冈 438000 ; 2 . 河北农业大学园艺学院 ,
河北 保定 071001; 3. 长江大学园艺园林学院 , 湖北 荆州 434025)
摘要: 利用 RACE 技术从银杏中克隆到过氧化氢酶基因( GbCAT1) 的 cDNA 全长。进化树分析结果表明: GbCAT1 和
其他物种的 CAT源自于相同的祖先。Southern 杂交显示: GbCAT1 属于 1 个小的多基因家族。实时定量 RT-PCR 分
析表明: GbCAT1 在银杏的根、茎、叶和果中都有表达, 在叶中的相对表达量最高, 其次为果、茎和根。GbCAT1 的转录
受到 ABA、渗透压、紫外、低温和高温胁迫的诱导。水杨酸处理下, GbCAT1 相对表达量迅速降低。CAT1 基因在逆境
条件下的相对表达变化与环境胁迫有关。
关键词: 银杏; CAT1 基因; 表达分析
中图分类号: S792.95 文献标识码: A
收稿日期 : 2009-07-20
基金项目 : 教育部新世纪优秀人才支持计划 ( NCET - 04 - 0746) ; 湖北省教育厅重大科技项目 ( Z200627002 ) 和湖北省青年杰出人才基
金 ( 2003AB014 )
作者简介 : 程华 ( 1980— ) , 男 , 湖北麻城人 , 博士 , 主要从事银杏抗逆性分子机理研究 ; E-mail: chenghua1437 @ 126 . com
* 通讯作者 : ( Email: s_y_cheng@ sina. com)
Molecular Cloning, Characterization and Expression of
Catalase1 Gene from Ginkgo biloba
CHENG Hua1, LI Lin-ling1, 2 , XU Feng3 , WANG Yan3, CHENG Shui-yuan2
( 1. College of Life Science and Engineering, Huanggang Normal University, Huanggang 438000, Hubei, China;
2. College of Horticulture Science, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, Hebei, China;
3. College of Horticulture and Gardening, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China)
Abstract: The full-length cDNA sequence of Ginkgo biloba L. Catalase1 gene was isolated from G. biloba.
Phylogenetic tree analysis revealed that GbCAT1 shared the same ancestor with other CAT. The result of Southern a-
nalysis showed that GbCAT1 gene was encoded by a small gene family in G. biloba. The expression analysis by RT-
PCR showed that GbCAT1 expressed in a tissue-specific manner in G. biloba. GbCAT1 was also found to be up-regu-
lated by the four tested abiotic stress, abscisic acid, osmotic stress, low temperature, and thermal injury. The ex-
pression of GbCAT1 was regulated to reduce by salicylic acid. These results indicate that the CAT1 has the potential
to play a role in response to environmental stresses.
Key words: Ginkgo biloba. ; Catalase1 gene; expression analysis
过氧化氢酶( CATs) 是一类广泛存在于动物、植
物和微生物体内的酶, 属于一种血红蛋白酶类, 其生
物学功能是催化过氧化氢降解为分子氧和水 [ 1 ] 。在
植物细胞中 CATs 主要分布在过氧化物酶体、乙醛
酸循环体和细胞质中, 少数分布在线粒体内 [ 2 - 3 ] , 现
已从多种植物中克隆纯化到 CATs 基因并做了相应
的分析研究 [ 4 - 9 ] 。
大量研究表明, 提高植物体内抗氧化酶活性和
增强抗氧化代谢的水平是提高植物抗逆性的有效途
径 [ 1 0 - 11 ] 。在抗性不同的物种或品种中, 氧化伤害
林 业 科 学 研 究 第 23 卷
的降低与抗氧化物系统相关酶类表达量的增加有
关 [ 12] 。目前, 已确定过氧化氢酶在环境变化造成的
活性氧的毒害过程中起重要作用 [ 1 3 - 1 4] 。在高等植
物中, CATs 家族由多基因编码, 其表达受到空间、发
育和环境因素等的调控 [ 9] , 也受到外界损伤 [ 4] 、臭
氧 [ 15] 、二氧化硫 [ 15 ] 、紫外线 [ 16 ] 和冷害 [ 17 ] 等恶劣环
境的影响。研究表明, CATs 在植物防御、胁迫应答、
延缓衰老及控制细胞的氧化还原平衡等方面起重要
作用, CATs 活性的高低与植物对逆境的适应呈正相
关 [ 18] 。CATs 缺失的植物, 对环境压力敏感 [ 19] , 而通
过转基因将 CATs 转入其它物种, 能提高植物对某
些逆境的适应 [ 20 - 2 1] 。
银杏 ( Ginkgo biloba Linn. ) 历经百万年各种复
杂的气候环境, 不仅表现了强大的生活适应能力, 而
且在形态上至今很少改变。这与其对环境的适应、
对各种逆境胁迫的耐受能力紧密相关 [ 22 ] 。对银杏
CAT1 基因( GbCAT1) 的克隆和表达分析研究有助于
揭示银杏对环境的适应机理以及抗逆性的生理机
制, 并为利用基因工程技术培育优良林木提供理论
依据和基因资源。
1 材料与方法
1. 1 材料
银杏品种为“家佛手”, 12 年生嫁接树。所有诱
导处理的银杏材料均采集于长江大学园艺园林学院
温室 1 年生“家佛手”盆栽苗; 2008 年 5 月中旬从
12 年生嫁接树上采集根蘖苗嫩茎, 5 月中旬采集根
和叶, 7 月上旬采集果。
大肠杆菌 TOP10 为本实验室保存, pMD18-T 购
自 TAKARA。
限制 性内切酶、Taq 酶、PCR 耗材、SMARTTM
RACE cDNA Amplification Kit 均为 TAKARA 公司产
品; DIG-High Prime DNA Labeling and Detection Star-
ter Kit 购自 Roch; SuperscriptⅡ反转录酶为 Invitro-
gen 公司产品; 杂交膜使用 Millipore 公司的 PVDF
膜; 胶回收试剂盒为 TIANGEN公司离心柱型琼脂糖
凝胶 DNA 回收试剂盒; 脱落酸 ( ABA) 和水杨酸
( SA) 为 Sigma 公司产品; 氨苄青霉素钠盐购自上海
生工生物工程技术服务有限公司; 基因克隆引物合
成和测序由上海生工生物技术有限公司完成, 引物
序列见表 1, 引物扩增程序见表 2; 其他试剂均为国
产分析纯。
1.2 DNA 提取及 Southern杂交
用 CTAB 法提银杏幼叶 DNA, DNA 提取液的成
分与魏春红等 [ 23] 完全相同。Southern 杂交中, 基因
组分别使用 EcoRⅤ、HindⅢ和 PvuⅡ酶切, 探针浓
度、杂交操作参考 Roch 公司试剂盒。
表 1 银杏 CAT1基因克隆及分析用引物
引物名称 引物序列 ( 5’- 3’)
GbCATS GCTAARGGITTYTTYGARGTIAC
GbCATA GCRTTGACAGGIARYTGIARRTA
CAT3 R1 TGCTTACCCAGAATGGCAAGGATACA
CAT3 R2 CGGCAGATGAGGATAAGTTGGAT
CAT5 R1 CTGTGCCTCTGTGTGTCACCGTAT
CAT5 R2 CAGCCTGCTCATCAAGTAAGAAC
CATS AGGTTTTGGCGTTCACACTTT
CATR CACAGCCTGCTCATCAAGTAAG
CATP* CTTACCCAGAATGGCAAGGAT
GAPU TAGGAATCCCGAGGAAATACC
GAPD TTCACGCCAACAACGAACATG
GAPP* GTGAGACTGGCGTAGAG
注 : * 表示定量 PCR TagMAN探针。
表 2 PCR 扩增程序
PCR 引物 程序 循环数 /次
GbSP, GbAP 94 ℃ , 30 s; 52 鶫 63 ℃ , 40 s; 72 ℃ , 1 min; 32
CAT5R1 , UPM 98 ℃ , 10 s; 68 ℃ , 1 min; 30
CAT5R2 , NUP 94 ℃ , 30 s; 56 ℃ , 40 s; 72 ℃ , 1 min; 35
CAT3R1 , UPM 98 ℃ , 10 s; 68 ℃ , 1 min; 30
CAT3R2 , NUP 94 ℃ , 30 s; 57 ℃ , 40 s; 72 ℃ , 1 min; 30
CATS, CATS 94 ℃ , 30 s; 58 ℃ , 30 s; 72 ℃ , 1 min; 35
注 : 简并 PCR 中退火温度依次从 52 鶫 63 ℃ , 共设置 12 个温度梯度。
1.3 总 RNA 提取、反转录
各银杏组织采集后放入液氮中速冻并转入 - 70
℃超低温冰箱保存。不同组织总 RNA 提取采用蔡
荣等 [ 2 4] 的 CTAB 法, 总 RNA 用 1% 的琼脂糖凝胶电
泳检测, 反转录 cDNA 合成及 RACE 参照试剂盒说
明书。
1.4 诱导处理
1. 4. 1 激素处理 选择 ABA 和 SA, 浓度均为 10
μmol·L- 1, 喷洒处理盆栽苗, 每种激素处理 3 盆, 处
理后分别于 12、24、36、48、60 h 采取盆栽苗顶部叶
片, 每株采取 3 片, 液氮中保存。清水处理为对照。
1. 4. 2 紫外 ( UV-B) 处理 选用 50 mJ·m - 2强度
紫外照射, 分别于 2、4、6、8 h采集盆栽苗处于 50 mJ
·m - 2强度处外围叶片。每株 3 片, 液氮保存, 提取
RNA 反转录, 并做 RNA 转录水平的定量分析。普
通光照培养为对照。
1. 4. 3 渗透压处理 5. 9 g·L - 1的 NaCl 喷洒处理
盆栽苗, 分别于 2、4、6、8、10 h 后采集叶片, 液氮保
存。清水处理为对照。
1. 4. 4 温度处理 ( 1) 低温 4 ℃处理: 盆栽苗放入
494
第 4 期 程 华等: 银杏过氧化氢酶基因 CAT1 的克隆及表达分析
4 ℃培养箱中, 分别于 4、8、12、16 h 后采取叶片, 液
氮保存; ( 2) 高温处理: 将盆栽苗分别放入 36、40、44
℃培养箱中, 分别于 4、8、12、16 h 后采取叶片, 液氮
保存。常温 25 ℃培养盆栽苗为对照。
以上每组不同处理及相应对照条件下取 3 株银
杏苗样品, 每样品 mRNA 相对转录水平重复测定 3
次, 测定值用平均值加标准差表示。
1. 5 表达检测
从 12 年生银杏嫁接苗的根、茎、叶和幼果上分
别提取 RNA 用于 Real-time PCR 分析 GbCAT1 基因
的组织表达特异性。分别从 ABA、SA、UV-B、NaCl、
低温和高温不同处理时间叶片及相应对照叶片上提
取 RNA, 用于 Real-time PCR 分析 GbCAT1 基因响应
非生物胁迫下的表达模式。银杏保守基因 3-磷酸甘
油醛脱氢酶基因 ( GAPDH) 为参照基因校正和标准
化目的基因 [ 25 ] 。GbCAT1 基 因特异引物、TaqMan
MGB 探针 ( 表 1: CATS、CATR 和 CATP) 和 GAPDH
基因特异引物、TaqMan MGB 探 针 ( 表 1: GAPU、
GAPD 和 GAPP) 利用 Sequence Detection System软件
设计。Real-time PCR 试验均交由大连 Takara 公司
试验室完成。采用比较 CT( CT 指荧光 PCR 扩增过
程中荧光信号达到设定的阈值所经历的循环数 ) 值
来比较各基因的相对表达量, 目的基因( GbCAT1) 相
对表达量用目的基因 mRNA 表达水平比内参基因
mRNA 表达水平的相对倍数来表示。
2 结果与分析
2.1 GbCAT1 cDNA 的克隆及其序列分析
以反转录 cDNA 为模板, 用引物 GbCATS 和 Gb-
CATA( 表 1) 做简并 PCR 扩增, 得到 1 条 890 bp 的扩
增片段, 扩增结果经 NCBI 比对分析为 GbCATs 序列片
段。根据测序结果分别设计 5’和 3’RACE 引物:
CAT5R1、CAT5R2、CAT3R1 和 CAT3R2( 表 1) 。扩增
结果测序拼接得到 1 841 bp GbCAT1 全长序列 ( Gen-
bank登录号: FJ555022) , 包含 1 个 1 479 bp 最大读码
框( ORF) 。分析显示: GbCAT1 ORF 含有一段植物基
因翻译起始保守序列 CAGAATGG。GbCAT1 ORF 序
列编码 1 条 492 Aa氨基酸残基的多肽序列, 预测分子
量为 56. 95 kDa, 等电点( pI) 为 7. 42。
用近邻相接法对不同植物 GbCAT1 氨基酸序列
作进化树分析( 图 1) , 图 1 中数字代表 bootstrap 值,
重复检测 1 000 次, 进化树下方为相对进化距离。
在选取物种中, CATs 被分为三大类 ( 图 1) , 在被子
植物 中, 双 子 叶 植 物 百 脉 根 ( Lotus corniculatus
Linn) 、萝卜 ( Raphanus sativus Linn) 、大豆 ( Glycine
max( Linn. ) Merr. ) 等为一组, 其与单子叶植物分化
时间最迟, 集中在 0. 09 左右; 银杏、长白松 ( Pinus
sylvestris var. sylvestriformis Cheng et C. D. Chu) 等裸
子植物为一组, 与被子植物的进化分岐时间较早, 在
0. 13 鶫 0. 14; 雨生红球藻 ( Haematococcus pluvialis
Flotow. ) 和 莱 茵 衣 藻 ( Chlamydomonas reinhardtii
Dangerard) 较原始的藻类单独为一组, 与其他分析
物种进化分歧时间大于 0. 15。
图 1 植物线粒体 CATs 系统发生树
2.2 GbCAT1 Southern印迹分析
为了确定 GbCAT1 基因在基因组中的拷贝数,
设计了一对引物用以扩增 cDNA 的一段插入序列作
为杂交探针。选择一段不含 EcoRⅤ、HindⅢ和 Pvu
Ⅱ酶切位点的 GbCAT1 基因组外显子序列作为杂交
探针, 结果显示: 每个基因组酶切产物在 0. 5 鶫 21
kb 有 3 鶫 4 个杂交条带( 图 2) 。
图 2 GbCAT1 southern杂交分析
2.3 GbCAT1不同组织表达分析
定量分析显示: GbCAT1 基因在银杏的根、茎、叶
和果中都有表达, 但相对表达量存在较大差异。
GbCAT1在银杏叶组织中表达量最高, 果和茎次之,
根部的表达量最低( 图 3) 。
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林 业 科 学 研 究 第 23 卷
图 3 银杏不同组织 GbCAT1 基因 RT-PCR 表达
2.4 GbCAT1诱导表达分析
植物激素的诱导试验结果显示: ABA 能够迅速
提高 GbCAT1 表达量, 相对表达量随时间增加而积
累( 图 4) , 而 SA 则明显抑制 GbCAT1 基因的表达,
随着处理时间的延长而逐渐降低 ( 图 4) 。在 ABA
的处理中, GbCAT1 表达量在 24 鶫 36 h 增加最明显,
到 48 h表达量已达最大值, 60 h 持续稳定表达。SA
喷洒处理 12 h 后, GbCAT1 表达量开始下降, 而处理
48 h 后表达量降到最低, 只有对照的 1 /3, 60 h 表达
量又有微弱上升。
图 4 不同激素处理 1 年生银杏 GbCAT1 基因 RT-PCR 表达分析
图 5 不同逆境条件处理 1 年生银杏 GbCAT1 基因 RT-PCR 表达分析
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第 4 期 程 华等: 银杏过氧化氢酶基因 CAT1 的克隆及表达分析
紫外照射能够显著提高银杏 CAT1 基因的相对
表达水平( 图 5) 。紫外处理 2 h 后, CAT1 表达量为
对照组的 2. 7 倍( 图 5) ; 处理 4 h 后 CAT1 表达量为
对照组的 3. 3 倍, 处理 6 h 后 CAT1 表达量小幅上
升, 处理 8 h 后 CAT1 表达量转为下降。
渗透压也能明显诱导 CAT1 的表达( 图 5) : 渗透
压处理 2 h CAT1 表达量较对照有微量上升, 处理 4
h后 CAT1 表达量迅速上升到对照的 2. 1 倍, 处理 6
h后 CAT1 表达量微弱增加到对照的 3. 0 倍, 处理 8、
10 h 后 CAT1 表达量基本达最大值, 保持不变。
4 ℃低温对 GbCAT1 的表达的影响缓慢, 低温处
理 4 h后 CAT1 相对表达量明显升高, 随着处理时间
的延长, 表达量缓慢增加, 16 h 左右 CAT1 相对表达
量达最大值( 图 5) 。
高温处理显示: CAT1 对高温响应较快。36 ℃
处理 4 h, CAT1 相对表达量升高为对照的 2. 0 倍, 处
理 8 h 后, CAT1 相对表达量继续稳定上升, 约为对
照的 3. 0 倍, 12 h 达 3. 1 倍, 16 h约为对照的 4. 2 倍
( 图 5) ; 40 ℃高温处理比 36 ℃响应更为迅速, 处理
4 h后, CAT1 相对表达量为对照的 2. 9 倍, 处理 8 鶫
12 h 后, CAT1 相对表达量为对照组的 3. 6 倍, 而处
理 16 h 后, CAT1 相对表达量则明显下降, 约为对照
的 3. 2 倍( 图 5) ; 44 ℃高温处理与 40 ℃表达模式相
似, CAT1 表达量先升后迅速降低, 4 h 表达量约为对
照组的 2. 3 倍, 8 h 后为对照组的 1. 9 倍, 处理 12 h
CAT1 相对表达量与对照基本持平, 而处理 16 h 后
CAT1 相对表达量已比对照低( 图 5) 。
3 讨论
目前, 虽已从多种植物中克隆出 CATs 基因, 但
裸子植物 CATs 基因研究报道较少。本研究从银杏
叶片中克隆到了过氧化氢酶基因的 cDNA 序列, 氨
基酸序列分析发现银杏 CAT1 与其它植物的 CAT序
列同源性较高。在高等植物中, CAT 亚基由一个小
的多基因家族编码。在玉米种子发育时期有三种
CATs 基因 编码三种 不同的同功 酶 [ 3, 26 ] ; 在棉花
( Gossypium hirsutum Linn. ) 种子中, CATs 多基因家
族编码两种不同的 CATs 亚基, 而且其时空表达受
转录后水平而不是转录水平调控 [ 27] ; 在银杏中, CAT
基因是一个小的多基因家族, 这可能与 GbCAT1 不
同组织和不同亚细胞结构分布有关。
银杏 CAT1 的表达具有组织特异性。在烟草
( Nicotiana tabacum Linn. ) 中克隆鉴定了 3 个 CATs
基因, 其中, CAT1 在叶内表达丰富, 主要清除光呼吸
产生的 H2 O2 , CAT3 主要在种子内表达, 清除脂肪酸
氧化代谢产生的 H2 O2 , CAT2 的表达受紫外、臭氧及
病原诱导, 在植物抗逆中有重要作用 [ 16 , 28] 。南瓜
( Cucurbita moschata ( Duch. ex Lam. ) Duch. ex
Poiret) CATs 基因的表达也出现器官特异性, CAT1 在
种子和幼苗发育早期表达, 与衰老有关; CAT2 在上
胚轴和成熟叶内表达, 而 CAT3 在下胚轴和根中表
达 [ 9 ] 。因此, 银杏 CAT1 基因在叶中的大量表达与
叶片光呼吸产生的 H2 O2 清除有关, 而在根中的
H2 O2 的清除可能与其他同源基因的表达有关。
干旱、水渍、低温和高温等胁迫条件下, 植物体
内的脱落酸含量会增加。给银杏盆栽苗喷洒 ABA,
提高了银杏 CAT1 基因的表达量。玉米幼苗在遭受
干旱胁迫或被 ABA 处理时, 其超氧化物歧化酶
( SOD) 、过氧化氢酶 ( CAT) 、抗坏血酸过氧化物酶
( APX) 和谷胱甘肽还原酶( GR) 的含量会发生显著
变化, 当用 100 μmol·L - 1 ABA 处理 12 h后, CAT的
表达量增加了 37% 。研究表明, 外源 ABA 诱导的玉
米 CAT1 的表达是通过 CAT1 启动子上的 ABRE2 和
CBF1 元件相互作用调节的 [ 29 ] 。Zhang 等 [ 30 ] 研究认
为, ABA 诱导 H2 O2 产生并作为胞内信号因子, 激活
分裂原活化蛋白激酶 ( MAPK) 的信号级联反应, 激
活的 MAPK 能够刺激更多的 H2 O2 产生, 使外界刺
激信号逐级放大, 调控一些抗性相关基因的表达。
CAT在水杨酸诱导的植物系统性防卫反应( SAR) 中
起到了至关重要的作用 [ 31 - 32] 。SA 喷洒处理银杏,
CAT 表达量出现先降后升的现象, 这与其他植物的
处理结果类似。在芥菜( Brassica juncea ( L. ) Czern.
et Coss. ) 幼苗炼苗时期, SA 处理 2 鶫 3 h, H2 O2 的
含量和 CAT活性明显降低到对照水平以下 [ 33 ] 。SA
处理 1 d 左右的玉米悬浮培养组织, CAT 活性出现
下降, 但却提高了其抗冷害能力 [ 34] 。研究表明, SA
通过与 CAT等抗氧化酶的协同作用实现信号转导,
从而在转录水平上启动和调控一些特殊防卫基因的
表达, 或者通过破坏亚细胞结构成分而导致细胞功
能的丧失, 进而产生超敏反应 [ 3 5] 。因此, 银杏 CAT1
在 SA 作用下的表达变化, 可能会引起植物体超敏反
应或者协同信号转导调节防卫基因的表达。
紫外处理能显著提高银杏 CAT1 的表达水平。
在胡萝卜幼苗中 3 种 CATs 基因的表达受到紫外的
不同影响, 其中 CAT1 基因在紫外处理 1 h后被诱导
表达, 而 CAT2、CAT3 则在处理 6 h 后才被诱导表
794
林 业 科 学 研 究 第 23 卷
达 [ 5] 。在烟草中也有类似的研究结果, 55 mJ·m- 2
强度的紫外线能够诱导烟草 CAT2 和 CAT3 基因的
表达, 但却抑制 CAT1 基因的表达 [ 16 ] 。因此, 在遭遇
紫外辐射时, 银杏 CAT1 应该和烟草 CAT2 或 CAT3
具有同样的作用。
在银杏中, CAT1 的表达和盐胁迫有关。在耐盐
小麦品种中, 盐渍引起 CAT活力上升, 从而可以清除
活性氧造成的损害 [ 36] 。高羊茅( Festuca arundinacea
Schreb. ) 的 CAT1 能够清除渗透胁迫下产生的 H2 O2,
在高盐处理 4 h 后, CAT1 的表达量增加到最大 [ 37] 。
因此, GbCAT1 基因参与了银杏对盐胁迫的适应。
高温和低温都能引起银杏 CAT1 表达量的变
化。在拟南芥( Arabidopsis thaliana ( L. ) Heynh. ) 叶
绿体中, 随着冷驯化时间的延长, 基质中 CAT2 的含
量都有不同程度地增加 [ 3 8] , 线粒体中富含甘氨酸结
合蛋白通过调节 CAT 等酶的活性而提高了拟南芥
对冷害和冻害胁迫忍耐能力 [ 39 ] 。玉米在 14 ℃冷锻
炼时 CAT3 表达增强、酶活力提高, 并可以提高在
5 ℃低温冷处理时对氧化胁迫的抗性 [ 40] 。4 ℃低温
胁迫处理能提高银杏 CAT1 的表达量, 说明 GbCAT1
参与了银杏对低温胁迫的调节, 因此, 通过增强 CAT
活性能显著提高植物对低温的胁迫耐受性。高温胁
迫对不同 CATs 异构酶的表达有不同诱导作用。
Rainwater 等 [ 41 ] 发 现, 热胁 迫导 致 番茄 ( Solanum
lycopersicum Linn. ) 产量降低, 但耐热品种比热敏感
品种降低少, 在所有耐热品种中 CATS 活性都明显
增加。在黑麦幼苗热胁迫处理中, 40 ℃高温处理 4
h导致光合作用的光失活和 CAT 基因的光抑制 [ 42] 。
银杏在 36 ℃高温处理中, CAT1 的活性明显呈线性
升高, 说明银杏 CAT1 基因可能在应对夏季高温天
气中发挥了重要作用; 而在持续的 40 ℃及以上高
温, 则可能会引起银杏叶片光合作用的光失活及
CAT1 基因的光抑制。
本研究从银杏中克隆了 CAT1 基因, 并定量分
析了其不同组织表达及不同胁迫处理表达特性。
GbCAT1 在抗逆激素 ABA 和 SA 处理下, 表达量发生
显著变化, 暗示 GbCAT1 协同信号转导, 参与调节抗
逆性基因的表达。各种逆境处理结果显示: CAT1 基
因使银杏适应不同逆境胁迫, 包括紫外、渗透压、低
温和高温因子等。
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