【摘 要】
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以H2O2为中心的活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生是动植物发育与响应外界生物与非生物胁迫的普遍特征,其在生理和分子两个水平上调控植物的发育和对外界胁迫的响应,并与一系列信号传导过程相关联.作为关键的ROS产生酶,质膜NADPH氧化酶(NADPH oxidase,NOX)在植物应对各种生物和非生物胁迫中具有重要作用,被广泛认为是胁迫条件下植物细胞ROS产生并积累
【机 构】
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旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌712100
【出 处】
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中国植物学会植物细胞生物学2012学术年会
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以H2O2为中心的活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生是动植物发育与响应外界生物与非生物胁迫的普遍特征,其在生理和分子两个水平上调控植物的发育和对外界胁迫的响应,并与一系列信号传导过程相关联.作为关键的ROS产生酶,质膜NADPH氧化酶(NADPH oxidase,NOX)在植物应对各种生物和非生物胁迫中具有重要作用,被广泛认为是胁迫条件下植物细胞ROS产生并积累的主要来源.近年来的研究逐渐表明,H2O2-NOX系统是一种植物体内普遍存在的重要发育调控与胁迫响应机制,处于植物ROS介导的信号通路的中心位置.我们通过数据库搜索显示,水稻基因组中至少有1 1个基因编码的蛋白被预测具有NOX酶活性(包括2个原始型的NOX酶类OsFRO1和OsFRO7),这些NOX蛋白都含有与活性氧产生密切相关的FAD-NADPH和Ferric_reduct结构域.在9个典型NOX酶当中,8个在蛋白结构中含有1-3 EF-hand Ca2+结合域.HMM系统进化分析表明,植物NOX蛋白家族可分为6个亚家族(Sub.Ⅰto Ⅵ),亚家族Sub.Ⅰ-Ⅴ存在于高等植物如单子叶植物和双子叶植物中而Sub Ⅵ只存在于低等植物如苔藓和石松类植物中,而藻类中尚未发现NOXs类似物.水稻NOXs也分布在Sub.Ⅰ-Ⅴ亚家族,其中OsNox8属于Sub.Ⅰ,因而可能是9个水稻典型NOXs中在进化上出现最晚的蛋白.其他水稻NOX蛋白中,OsNox9和OsNox1属于Sub.Ⅱ,OsNox6和OsNox7属于Sub.Ⅲ,OsNox2和OsNox5属于Sub.Ⅳ,而OsNox4和OsNox5属于Sub.Ⅴ,因而在进化上相对古老.
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