植物谷胱甘肽-S-转移酶在植物修复中的作用

谷胱甘肽-s-转移酶在植物抗逆性中发挥着重大的作用,简述了谷胱甘肽-s-转移酶在各种胁迫下的响应机制及其在植物修复中的研究进展。     

羧酸酯酶和谷胱甘肽转移酶在农药安全性评价中的应用初探

采用半静态法,将河虾（Macrobrachium nipponensis）用亚致死浓度的阿维菌素和三唑磷处理,研究羧酸酯酶和谷胱甘肽转移酶在农药实验性评价中的作用。结果显示：随着处理浓度和时间的递增,河虾体内的羧酸酯酶比活力明显降低,而谷胱甘肽转移酶活性变化不明显;0.100mg／L阿维菌素和0．025mg／L三唑磷处理96h后,羧酸酯酶比活力的抑制率分别为79．70％和80．06％,表明这2种农药对河虾体内的羧酸酯酶有很强的抑制作用;以CDNB（1-氯-2,4-二硝基苯）和DCNB（1,2-二氯4．硝基苯）为底物,阿维菌素处理后谷胱甘肽转移酶的最高抑制率分别为17．14％和39．33％,三唑磷处理后的最高抑制率分别为19．73％和28．33％;羧酸酯酶可作为一个生物标志物,而谷胱甘肽转移酶只有在一定条件下才能作为生物标志物。     

杨树枝条韧皮部提取液对光肩星天牛谷胱甘肽S-转移酶的影响

分别用石油醚和甲醇浸提8种杨树枝条韧皮部，测定提取液对光肩星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶活力的影响，试验表明，在光肩星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶体外反应体系中，加入不同杨树的石油醚或甲醇提取液，可导致谷胱甘肽S－转移酶活力发生改变，加入新疆杨石油醚提取液的光肩星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶活力与加入毛白杨，J－2杨石油醚提取液的光肩星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶活力之间存在显著差异，加入新疆杨甲醇提取液的光肩星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶活力之间存在显著差异；加入山，海关杨甲醇提取液的光肩星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶活力与加入北京场，加拿大杨甲醇提取液的光星天牛幼虫谷胱甘肽S－转移酶活力之间存在显著差异。     

植物谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)及除草剂解毒剂的诱导作用

谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferase,GSTs)是一个同工酶家族,由同源或异源二聚体组成,广泛分布于原核生物和真核生物(昆虫、哺乳动物和高等植物)中。其主要功能是催化某些内源性或外来有害物质的亲电子基团与还原型谷胱甘肽的巯基偶联,增加其疏水性使其易于穿越细胞膜,分解后排出体外,从而达到解毒的目的。GSTs可受多种因素的诱导,对一些有毒物质,包括农药、除草剂、致癌物和诱变剂等起到解毒的作用。文章介绍了植物谷胱甘肽转移酶的分类、命名、结构及典型底物,描述了除草剂和解毒剂对GSTs酶的诱导表达特性。     

抗马拉硫磷褐飞虱品系的交互抗性及其生化分析

用马拉硫磷筛选的褐飞虱抗性品系(R)对马拉硫磷的抗性达到184．4倍，对作用于乙酰胆碱酯酶的二嗪磷、异丙威和仲丁威有一定的交互抗性，而对氰戊菊酯不表现显的交互抗性。进一步研究显示：在抗性品系中，磷酸三苯酯对马拉硫磷和仲丁威的增效作用分别达到9．15和2．38倍，顺丁烯二酸二乙酯对这两个药剂也有一定的增效作用(2．32和1．42倍)。抗性品系的酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶(以2，4二硝基氯苯为底物)和多功能氧化酶活力分别为敏感品系(S)的14．67、1．52和1．11倍。在抗性品系中，磷酸三苯酯对酯酶活力抑制作用很强，顺丁烯二酸二乙酯对谷胱甘肽-S-转移酶活力也存在一定的抑制作用。实验结果显示，酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶在抗性品系对马拉硫磷抗性和对其他药剂的交互抗性中起到不同程度的重要作用。     

低磷和铝毒胁迫对大豆谷胱甘肽代谢的影响

以磷高效和耐铝毒的大豆双抗品种巴西10号(简称BX10)及双感品种本地2号(简称BD2)为材料,研究低磷和铝毒胁迫下,大豆根部谷胱甘肽(hGSH)含量和氧化还原状态(hGSH/hGSSG)及谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性的变化规律,并对BX10中谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)基因进行半定量表达分析。结果表明:低磷和铝毒胁迫均提高了大豆hGSH含量和hGSH/hGSSG比率及GST、GR和GPX的活性,且BX10上升幅度均要大于BD2;低磷和铝毒胁迫过程均涉及到GST、GR、GPX基因的差异表达,GST基因主要响应铝毒胁迫,GPX基因主要响应低磷胁迫。表明谷胱甘肽代谢与大豆磷高效和耐铝毒能力密切相关。     

转双抗三倍体毛白杨对舞毒蛾幼虫中肠解毒酶的影响

[目的]为转基因植物的合理利用提供理论依据。[方法]以转Bt基因和慈姑蛋白酶抑制剂基因三倍体毛白杨叶片喂4～5龄舞毒蛾幼虫,对其中肠几种重要解毒酶的活性进行了测定。[结果]幼虫中肠酯酶的比活力变化是先升高后降低,24 h后达到高峰,而在48 h后,比活力明显下降;谷胱甘肽-S-转移酶的比活力是一直在升高。取食抗虫杨Pb1、Pb33和Pb47叶片48 h后的舞毒蛾幼虫中肠酯酶的比活力分别为取食CK幼虫酯酶比活力的62.9%、70.7%和74.5%;24 h后的幼虫中肠谷胱甘肽-S-转移酶的比活力分别比取食CK幼虫谷胱甘肽-S-转移酶比活力下降了25.7%、27.7%和17.9%。[结论]导致幼虫中肠解毒酶活性的改变可能是转基因叶片毒杀害虫的作用机制之一。     

解毒酶系在褐飞虱对马拉硫磷的抗性发展中的作用

室内抗性筛选结果表明,褐飞虱对马拉硫磷抗性的上升呈“S”形,酯酶的变化在抗性上升中起到重要作用。与抗性上升存在很好的相关性;而多功能氧化酶和谷胱甘肽转移酶只在抗性发展的最初阶段发挥一定的作用。     

棉红铃虫幼虫耐药性的性别差异及其代谢机制

本文采用生物毒力和酶活力测定法,研究了棉红铃虫(Pectino phora gossypiella Saunders)雌雄幼虫的耐药性差异及其代谢机制。结果表明,安庆种群的耐药性具有明显的性别差异,但差异程度与药剂种类有关,雌性幼虫对有机磷剂和拟菊酯类的50%死亡率(LD50)值分别是雄性个体的1.7～5.7倍和1.8～28.2倍.增效剂(Pb 和 TPP)对溴氰菊酯均有很强的增效作用,但对雌性幼虫的增效作用显著高于雄性。雌性幼虫的多功能氧化酶(MFO)、酯酶(ES7)和谷胱甘肽转移酶(GST)的活力及谷胱甘肽(GSH)含量分别为雄性幼虫的2.41、1.67、1.12和2.72倍,说明棉红铃虫的耐药性具有性别差异,且解毒代谢是其差异的主要原因。     

重金属暴露引起鱼体氧化应激反应的研究进展

综述了水体中重金属对鱼类氧化胁迫的影响,介绍鱼类在受到重金属暴露后机体组织总抗氧化酶(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性变化以及谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量变化来反映其受到重金属毒性作用情况,以期通过监测鱼体内抗氧化物质的变化来反应水体中重金属的污染情况,也为鱼类养殖的水体条件监测提供参考资料。     

松油烯-4-醇对粘虫几种代谢酶及酚氧化酶的影响

【目的】探讨杀虫植物砂地柏Sabina vulgaris精油中主要杀虫成分松油烯-4-醇的作用机理。【方法】以点滴法处理粘虫5龄幼虫后,测定兴奋期、痉挛期、麻痹期及复苏期等4个中毒阶段试虫体内4种代谢酶及酚氧化酶（PPO）的活性。【结果】松油烯-4-醇仅在麻痹期对酸性磷酸酯酶（ACP）具有一定的抑制作用,而在其它时期均可明显激活ACP及碱性磷酸酯酶（AKP）;对谷胱甘肽S转移酶（GSTs）则表现出先抑制后恢复的趋势;可显著抑制细胞色素P450 O-脱甲基活性,各中毒阶段酶抑制率分别为26.27%、46.03%、80.24%和90.22%;离体和活体条件下,均可显著抑制PPO活性。【结论】松油烯-4-醇对粘虫代谢酶系细胞色素P450、GSTs及PPO的抑制与其毒杀活性有关,而中毒试虫的复苏可能与GSTs活性的恢复有关。该化合物可开发为新型农药或增效剂,在害虫抗性治理中具有潜在的应用价值。     

钾在水培水稻代谢吡虫啉中的效应

为探讨钾营养水平在水培水稻对吡虫啉解毒代谢中的作用,在不同钾营养水平[0 mg/L、20 mg/L、40mg/L(对照)、80 mg/L、160 mg/L]下水培水稻,然后喷施不同浓度的吡虫啉(30 mg/L、60 mg/L)药剂,继续培养3 d和6 d后测定水稻叶鞘、根的谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性的变化。结果表明:水稻叶鞘、根的GSTs活性变化不同。吡虫啉处理后3 d,水稻叶鞘与根GSTs活性与对照无显著差异。低钾(0 mg/L、20 mg/L)与高钾(80 mg/L、160 mg/L)营养培养的水稻吡虫啉处理后6 d,叶鞘GSTs活性均显著高于对照,低钾与高钾处理间无显著差异;高钾(80 mg/L、160 mg/L)营养培养的水稻吡虫啉处理后6 d,水稻根GSTs活性显著大于低钾培养。     

离子液体对斜纹夜蛾体内解毒酶活性的影响

[目的]探讨离子液体对斜纹夜蛾体内解毒酶活性的影响。[方法]采用点滴法测定1-甲基咪唑、溴化1-丙基-3-甲基咪唑、溴化1-辛基-3-甲基咪唑对斜纹夜蛾4龄幼虫的急性毒性,并测定不同触杀时间后幼虫体内谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)的活性。[结果]1-甲基咪唑对斜纹夜蛾体内GSTs活性的影响从经过LC20浓度处理来看呈始终抑制的趋势,从经过LC50浓度处理来看呈先诱导后抑制的趋势。1-甲基咪唑(LC20和LC50)处理的斜纹夜蛾体内CarE活性均呈始终抑制的趋势。溴化1-丙基-3-甲基咪唑对斜纹夜蛾体内GSTs活性的影响从经过LC20浓度处理来看呈先诱导后抑制的趋势,从经过LC50浓度处理来看呈始终抑制的趋势。溴化1-丙基-3-甲基咪唑(LC20和LC50)处理的斜纹夜蛾体内CarE活性均呈始终抑制的趋势。溴化1-辛基-3-甲基咪唑(LC20和LC50)处理的斜纹夜蛾体内GSTs活性均呈先诱导后抑制的趋势。溴化1-辛基-3-甲基咪唑(LC20和LC50)处理的斜纹夜蛾体内CarE活性均呈始终抑制的趋势。[结论]3种离子液体在斜纹夜蛾体内积累显著影响斜纹夜蛾体内GSTs和CarE的活性,减弱斜纹夜蛾体内代谢、分解农药的能力,从而对其产生毒害作用。     

外源钙浸种对小麦防御酶和麦二叉蚜体内解毒酶活性的影响

为了研究外源钙介导下小麦(Triticum aestivum L.)与麦二叉蚜[Schizaphis graminum(Rondani)]的互作关系,用浸种法对小麦进行外源氯化钙处理,以蒸馏水浸种处理为对照,检测小麦植株遭麦二叉蚜取食0、24、48、72 h时叶片中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-GA)活性的变化,及麦二叉蚜取食不同处理小麦植株0、24、48、72 h时体内谷胱甘肽巯基转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)和细胞色素P450(CYP450)活性的变化。结果发现,麦二叉蚜取食显著(P<0.05)诱导了小麦叶片POD、PAL和β-1,3-GA活性,但对PPO活性无显著诱导。氯化钙浸种处理进一步显著(P<0.05)增强了POD、PAL和β-1,3-GA的活性,且PPO活性也显著(P<0.05)高于未经氯化钙处理的小麦植株。麦二叉蚜取食氯化钙浸种处理的小麦植株后,其体内解毒酶GSTs、CarE和CYP450的活性显著(P<0.05)高于取食对照植株的麦二叉蚜。这说明,外源钙对小麦叶片中的防御酶活性有明显诱导作用,取食经外源钙处理的小麦叶片后,麦二叉蚜也相应提高了其体内解毒酶的活性,以应对小麦植株增强的抗性。     

麦穗鱼谷胱甘肽S-转移酶的活性分布及动力学特性

麦穗鱼Pseudorasbora parva谷胱甘肽S-硫转移酶（GSTs）的组织和亚细胞分布特征研究结果表明：肝胰脏、肠、鳃、卵巢、肾、脾脏、鳔、肌肉GSTs活性分别占41.73%,14.31%,12.11%,10.10%,8.62%,5.23%,4.33%,3.58%;差速离心结果表明,麦穗鱼GSTs活性大部分集中在胞质溶胶层中,其活性占43%～55%,而45%～57%的活性则分布于线粒体、细胞碎片、微粒体中,只有脾脏线粒体活性最高,约占42%.并对麦穗鱼GSTs动力学特性作以讨论.     

血根碱对菜青虫生长发育及几种代谢酶系的影响

为进一步深入了解血根碱的杀虫活性,采用小叶碟添加法测定了血根碱对菜青虫(Peris rapae L.)生长发育及体内羧酸酯酶(CarE)、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酶系(AChE)活性的影响。结果表明:血根碱能明显抑制菜青虫3龄幼虫的生长发育;可显著激活羧酸酯酶、酸性磷酸酯酶、碱性磷酸酯酶的活性;明显抑制乙酰胆碱酯酶的活性;对谷胱甘肽S-转移酶表现为先抑制后激活再抑制的趋势,24 h时被明显激活,12 h和36 h时接近于同期对照,而6 h和48 h时被明显抑制。     

转CrylAc+CpTI双价基因棉对烟粉虱主要解毒酶活性的影响

测定了取食转双价基因棉SGK321及其亲本棉SY321后烟粉虱伪蛹体内羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽S-转移酶等主要解毒酶的活性。结果表明:与SY321烟粉虱种群相比,SGK321对烟粉虱体内羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽S-转移酶活性均值无显著影响,但两个种群中这些酶活性个体分布存在不同程度的差异。与SY321烟粉虱种群相比,SGK321烟粉虱种群α-NA羧酸酯酶活性在<30 mOD/(mgprotein.min)区间分布频率较高,而在30~40 mOD/(mg protein.min)区间较低;SGK321烟粉虱种群乙酰胆碱酯酶活性在2~4 U/mg protein区间内分布频率略低,而在>4 U/mg protein区间内分布频率上升了10个百分点;SGK321烟粉虱种群谷胱甘肽S-转移酶活性在80~140 U/mg protein活性区间内分布频率略有下降,在140~170 U/mg protein区间内分布频率上升了15个百分点。     

家蚕谷光甘肽-S-转移酶GSTe3基因的鉴定及其真核表达

【目的】谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathiones S-tansferases,GSTs)是一类由多基因编码的多功能同工酶超家族,在解毒内源和外源性有毒物质中起着重要作用,家蚕GSTs的研究,可为解析家蚕解毒机制奠定基础。【方法】利用生物信息学和分子生物学方法克隆和分析家蚕GSTe3(BmGSTe3),利用RT-PCR分析该基因在家蚕体内的表达情况,利用重组杆状病毒真核表达系统在sf9细胞中真核表达BmGSTe3。【结果】在家蚕中克隆了家蚕的GSTe3,该基因由5个外显子与4个内含子组成,外显子总长度为512bp,属于昆虫特异的Epsilon家族。BmGSTe3包含N-末端和C-末端2个结构域,N-末端由β-α-β-α-β-β-α共7个结构基序组成,而C-末端则由5个α螺旋构成,在启动子上游2500bp区域内共发现了15个可能的转录调控元件。BmGSTe3的表达具有较高的组织特异性,它只在家蚕血液和头部表达。BmGSTe3在sf9细胞中表达的BmGSTe3蛋白具有较好的GSTs酶活性。【结论】BmGSTe3属于昆虫特异的Epsilon家族,其蛋白具有较好的GSTs酶活性。     

东莨菪内酯对家蚕中肠组织GSTs活性的影响

[目的]探讨东莨菪内酯对家蚕中肠组织谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）活性的影响,为桑园使用东莨菪内酯防治虫害的安全性及家蚕抗性品系选育提供理论依据.[方法]采用毒叶法对家蚕进行添毒,测定东莨菪内酯对家蚕中肠组织GSTs活性的影响,并通过离体抑制试验求出东莨菪内酯对GSTs的抑制中浓度（IC50）.[结果]摄食不同浓度东莨菪内酯（0.026～0.104 mol/L）处理桑叶的家蚕表现出相似的中毒症状（吐液和拒食）,但在添毒36h后中毒症状完全消失.相对于正常的家蚕,摄食东莨菪内酯处理桑叶后家蚕中肠组织的GSTs比活力呈前期降低、中期升高、后期降低的变化趋势.不同浓度（0.001～0.016 mol/L）的东莨菪内酯均显著抑制家蚕中肠组织离体GSTs活性,且抑制率随东莨菪内酯浓度的增加而增加.东莨菪内酯对家蚕中肠组织GSTs的IC50为0.00474 mol/L.[结论]东莨菪内酯可抑制家蚕中肠组织GSTs活性.     

Comparative Studies of Substrate and Inhibitor Specificity of Glutathione S-Transferases in Six Tissues of Oxya chinensis （Thunberg） （Orthoptera： Acrididae）

Specific activity, substrate specificity, and kinetic parameters （Km and Vmax） of glutathione S-transferases （GSTs） towards three substrates, 1-chloro-2,4-dinitrobenzene （CDNB）, 1,2-dichloro-4-nitrobenzene （DCNB）, and p-nitrobenzene chloride （pNBC） were investigated in six tissues （foregut, midgut, hindgut, fat body, hemolymph, and muscle） of Oxya chinensis. In addition, the inhibition in vitro （ethacrynic acid, and Cibacron Blue 3GA） of Oxya chinensis in the six tissues was also investigated. Glutathione S-transferase activity was detected in all the six tissues examined. The rank order of GST activities towards CDNB was fat body 〉 midgut 〉 hindgut 〉 muscle 〉 foregut 〉 hemolymph both in females and males. Glutathione S-transferase activities in the fat body in females and males were 1.3- to 10.4-fold and 1.1- to 10.0- fold higher than those in the other tissues. The rank order of GST activities towards the other substrates changed slightly. From these results, it was inferred that GSTs in the fat body and midgut played important roles in detoxifying xenobiotics including insecticides and plant allelochemicals in O. chinensis. In the three substrates examined, CDNB seemed to be the best substrate, followed by pNBC and DCNB. The kinetic parameters of GSTs were different among the six tissues. This suggested that GSTs in different tissues have various affinities and catalytic efficiency to substrates. In vitro inhibition study showed that the median inhibition concentration （IC50） values of the two inhibitors to GSTs from the six tissues were different. The results suggested that the two inhibitors have different inhibition potency to GSTs from the different tissues. The observed changes in kinetic parameters and inhibition in vitro among the six tissues of the insect might suggest that the number and structure of isoenzymes and their rate of expression varied for the different tissues.