论文部分内容阅读
异黄酮是黄酮类化合物中的一种,主要存在在豆科植物中,作为豆科次生代谢产物不但参与植物抗病、抗逆等调控机制,在人类健康方面也具有潜在功效。同时异黄酮作为一种雌性激素类似物,不恰当的使用也会造成不良影响。育种人员需要有针对性的培育高异黄酮和低异黄酮含量的大豆品种。因此,需要更好地了解异黄酮在大豆籽粒发育期积累的过程。分子生物学及遗传分析表明,大豆基因组属于古源四倍体,同源基因具有较多非单一拷贝,参与异黄酮调控的基因数量增多。本研究结合生物信息学方法得到调控大豆异黄酮合成相关基因,分析大豆胚不同发育期的表达谱,并克隆得到4个新的MYC转录因子,并对它们进行了结构和功能初步分析,此研究进一步阐述了大豆异黄酮合成通路相关基因的表达变化,丰富了大豆MYC转录因子基因资源,也为其进一步应用提供理论基础,主要研究结果如下:1.利用HPLC技术,通过对不同时间点大豆品种吉林32胚发育期异黄酮含量的测定表明50天相较于20天及30天表达量明显提升。说明在30天到50天时期调控相关异黄酮积累的合成通路得到激活;2.利用已公布G0,KEGG等多个数据库对大豆基因的功能注释及对相关基因家族的进化分析,结合大豆品种吉林32胚发育期20天,30天,50天的表达谱,得到相关基因的表达模式。利用real-timePCR对相关基因进一步验证。发现了可能调控异黄酮积累的相关酶基因;3.利用planttfdb公布的大豆bHLH转录因子,进化分析得到MYC转录因子家族,基因功能注释与异黄酮合成相关,结合表达分析结果,克隆得到4个MYC转录因子。4.通过OverlappingPCR技术获得GmMYC2a::eGFP和GmbHLH3a::eGFP融合基因,进行亚细胞定位分析,结果表明两个基因均定位于细胞核中;5.将GmbHLH3进行原核表达,SDS-PAGE电泳结果表明GmbHLH3蛋白能在原核系统中高效表达;6.通过酵母单杂交对GmMYC2a和GmbHLH3a的转录激活活性进行分析,实验表明这两个基因在酵母中不具有独立的转录激活功能;7.构建大豆胚发育全时期酵母双杂文库,通过酵母双杂交实验得到与GmbHLH3a表达蛋白的互作蛋白,该蛋白为定位到细胞核中具有表达激活功能的半胱氨酸蛋白酶,结果表明GmbHLH3a可能与其他的转录因子形成转录复合体参与转录调控;8.将GmMYC2a和GmbHLH3转化发根农杆菌,侵染大豆籽粒形成大豆发状根,对转基因发根可进行进一步验证。