β-甘露聚糖酶(EC3.2.1.78)是降解植物细胞壁半纤维素成分之一的甘露聚糖的主要酶类。植物器官的脱落和对逆境(伤害)的反应都涉及细胞壁的降解，包括甘露聚糖的降解，因此β-甘露聚糖酶可能与植物器官的脱落和植物对逆境(伤害)的反应有关。本文以大豆(Glycinemax(L.)Merrill)品种“吴江青豆”为材料，对β-甘露聚糖酶在大豆叶片脱落过程中以及大豆受到机械伤害后的酶活性、同工酶、蛋白质和基因的表达模式进行了研究。结果如下： 参考番茄中编码甘露聚糖酶的基因序列，通过电子克隆的方法预测出一条编码大豆甘露聚糖酶的核苷酸序列，设计特异引物，采用RT-PCR方法扩增出一条1233bp的cDNA，命名为GmMan1。将该cDNA连接到pMAL-c2X表达载体，转化到大肠杆菌中进行融合表达，表达出的产物部分可溶，纯化后的融合蛋白经凝胶扩散法检测表现出甘露聚糖酶活性，证实GmMan1为编码大豆甘露聚糖酶的一个基因。以GmMan1部分序列为探针进行Southernblot分析，发现编码大豆甘露聚糖酶的基因至少有两个拷贝。同时以表达出的融合蛋白制备了大豆β-甘露聚糖酶的抗体。 用石蜡切片法观察大豆叶柄离区，离区细胞小而致密，与周围细胞明显不同，离区宽约2mm，离区在脱落前就已经形成，外观形态在脱落过程中在光学显微镜下观察无明显变化，叶柄脱落时在离区处与茎分离。 叶片脱落过程中，β-甘露聚糖酶活性升高，用乙烯利处理整个外植体、ABA和GA处理外植体的远基端以及IAA处理外植体的近基端，促进了外植体的脱落，同时，酶活性升高速度加快，而用IAA处理外植体的远基端，外植体脱落延迟，酶活性升高速度减慢。 脱落0h时，离区和非离区材料中只有一条同工酶带，其等电点为9.5，从24h起，有3个新的同工酶表达，等电点分别为8.5、7.0、5.5，48h起，又有3个新的同工酶表达，等电点分别为5.1、4.7、4.3。用ABA、GA、乙烯利处理外植体和IAA处理外植体近基端，新同工酶表达的时间都提前了12h，用IAA处理外植体的远基端，新的同工酶表达的时间都延迟了12h。在经或不经激素处理的材料中，离区和非离区材料的同工酶变化模式相同。 脱落0h时，材料中没有GmMan1表达，24h时开始表达，与此同时，与这条带同源性很高的拷贝也得到表达，所以，一共有两条带，随着时间延长，表达量逐渐增加，ABA、GA、乙烯利处理和IAA处理外植体近基端均使GmMan1表达提前了12h，而IAA处理外植体的远基端使GmMan1的表达延迟了12h。不管何种处理，GmMan1在离区和非离区材料中表达模式相同。 GmMan1编码的蛋白在脱落0h材料中没有表达，24h时开始表达，而用GA、ABA、乙烯利处理和IAA处理外植体的近基端均使蛋白表达提前了12h，而用IAA处理外植体的远基端则使蛋白表达延迟了12h。结果显示，表达出的蛋白有两种，一条的分子量为43kDa，和GmMan1编码的蛋白大小一致，而另一条的分子量为38kDa，在经或不经激素处理的材料中，GmMan1编码的蛋白在离区和非离区的表达模式一致。 大豆幼苗受到机械伤害前，叶、茎、根中都有β-甘露聚糖酶活性，受到机械伤害后，茎和叶中的β-甘露聚糖酶活性都有一个先升高后下降的趋势，而根的变化不明显。 大豆幼苗受机械伤害之前，根、茎、叶中都存在两个β-甘露聚糖酶同工酶，等电点分别为9.5和8.5，受到机械伤害后12h起，茎和叶中都两个新的同工酶产生，它们的等电点分别是7.0、5.5，叶中新产生的同工酶在伤害后72h起就消失了，而在茎中，它们的表达量都有一个先增加后减少的过程，而根在植株受到机械伤害后，没有新的β-甘露聚糖酶同工酶的表达。 受机械伤害之前，大豆幼苗各器官都没有GmMan1的表达，受到机械伤害12h后，GmMan1开始在茎和叶中表达，在叶中GmMan1的表达量不断下降，伤害后72h起就检测不到它的表达；在茎中，GmMan1的表达量先增加后降低。而在根中，没有检测到GmMan1的表达。 Westernblot的结果表明，受机械伤害之前，大豆幼苗各器官都没有GmMan1编码蛋白的表达，受到伤害后，茎和叶中有两种β-甘露聚糖酶蛋白质表达，分子量分别为43kDa，38kDa；在叶中，新表达的β-甘露聚糖酶蛋白质表达量不断下降，伤害后72h起，就检测不到它的表达，在茎中，新表达的β-甘露聚糖酶蛋白质表达量先升高后降低。在根中，没有发现有新的β-甘露聚糖酶蛋白质的表达。