大豆UV-B光受体GmUVR8基因的生物信息学分析

UV-B影响大豆的生长发育,降低大豆的产量,但能够促进大豆类黄酮化合物合成,提高植物对病虫害的抵抗力。本研究利用生物信息学方法系统分析了大豆UV-B光受体UVR8基因及其编码蛋白质的特性。结果显示,大豆中存在4个GmUVR8蛋白质,均为亲水性蛋白质,位于细胞核中,尽管它们在大小上存在差异,但是都包含多个保守的RCC1结构域,形成了完整或不完整的七叶β-折叠的结构,与拟南芥的折叠方式极为相似。大豆基因组中这4个GmUVR8编码基因长度不一,分别位于4条染色体上,含有相同的外显子数,具有相同的编码方式。同源序列比对显示GmUVR8c与拟南芥最为相似,而聚类分析显示GmUVR8具有一定特异性。本研究为后期系统分析大豆UV-B光形态建成分子机制和GmUVR8基因功能提供了理论依据。     

紫外辐射对大豆异黄酮含量变化的影响

研究了UV-B强度增加对大豆异黄酮含量变化的影响,建立高效液相色谱检测方法用于大豆异黄酮的检测.大豆植株经不同辐照度UV-B辐射后,收获成熟籽粒,超声波振荡法提取大豆异黄酮,采用BDS Hypersil C18柱,以含甲醇:0.4%磷酸(30:70,v/v)洗脱,DAD254 nm检测,内标法定量.结果显示大豆在180 mw·m-2UV-B处理后出现了不同程度的伤害,大豆异黄酮含量明显降低,其中Daidzin、Glycitin、Genistin和Daidzein含量分别比对照降低4.5%、8.6%、1.1%和11.4%,且具有较好的相关性.     

大豆食心虫非典型气味受体基因克隆及发育期表达分析

非典型气味受体是昆虫嗅觉识别过程中重要的蛋白之一。本研究利用RT-PCR和巢式PCR的方法克隆了大豆食心虫非典型气味受体Olfactory co-receptor基因,命名为Lgly Orco,其编码区为1 419 bp,编码473个氨基酸,氨基酸序列中存在3个N位糖基化位点,分子量为53.5 k D,等电点为7.12,含7个跨膜结构以及4个位于细胞膜外的亲水区,符合气味受体的典型结构特征。与鳞翅目已知昆虫的Orco同源性达到89%以上。不同发育期Lgly Orco表达量分析表明,Lgly Orco在二龄和三龄幼虫中的表达量是一龄幼虫的4~5倍,在四龄和五龄幼虫中的表达量是一龄幼虫的70%和50%,而在雌性成虫中的表达量是雄性成虫中的11倍。本研究将为大豆食心虫的嗅觉识别系统和大豆食心虫防治技术研究提供理论依据。     

大豆异黄酮合成关键酶基因的克隆及表达分析

采用RT-PCR法克隆了大豆异黄酮生物合成途径中查尔酮合酶(Chalcone synthase,CHS)和查尔酮异构酶(Chalcone Isomerase,CHI)2个关键酶基因,并利用SOE-PCR技术成功将2个基因融合,将其均构建成原核表达载体,在大肠杆菌中进行了初步的表达研究,为进一步研究CHS和CHI 2种关...     

大豆异黄酮还原酶基因的鉴定及生物信息学分析

异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次级代谢产物,是大豆主要的功能活性成分之一。异黄酮还原酶(isoflavone reductase,IFR)是异黄酮分解途径的关键酶之一,在调控异黄酮含量及成分方面起着重要作用。本研究基于大豆全基因组测序数据,利用生物信息学方法鉴定了大豆异黄酮还原酶基因家族成员,并对其基因的序列特征、结构特征和遗传多样性进行了分析。结果表明:大豆异黄酮还原酶(GmIFR)家族含有17个成员,蛋白序列介于191(GmIFR07)和376(GmIFR11)个氨基酸之间,序列相似性为19.59%(Gm IFR07和GmIFR11)~98.43%(Gm IFR12和GmIFR17),结构分析表明这些基因内含子数目差异较大,2~6个不等,不均匀的分布在大豆的1、4、6、9、11、12和16号染色体上。     

大豆rbcL基因克隆、序列分析及原核表达

利用叶绿体基因组保守性的特征,根据菜豆、豌豆、烟草的rbcL基因序列设计引物,从大豆叶绿体DNA中克隆rbcL基因,全长序列为1488bp,包括1449bp的开放阅读框,编码482个氨基酸。相似性比较显示,此序列与其它10个物种rbcL基因核苷酸的同源性为85.37%～95.31%,氨基酸的同源性为90.87%～96.47%。将该基因与表达载体pET-30a（+）连接,转化大肠杆菌Rosseta感受态细胞,PCR和酶切鉴定筛选阳性克隆,阳性菌液IPTG诱导后经10%SDS-PAGE分析,结果显示：诱导表达出分子量约为60kD的特异融合蛋白。     

大豆异黄酮摄入对乳腺癌发病风险影响的荟萃分析

通过荟萃分析研究饮食摄入大豆异黄酮对妇女乳腺癌发病风险的影响.以“大豆异黄酮”、“大豆”、“植物雌激素”和“乳腺癌”为主题词及关键词,联合检索1996年1月至2011年12月Medline、Pubmed、Embase、CNKI和万方数据库发表的有关文献.纳入文献限定于队列研究和巢式病例对照研究.使用RevMan软件进行效应值的合并和异质性检验,使用Stma12.0统计软件进行Meta回归,并通过漏斗图和Egger回归计算发表偏倚.研究共纳入16篇文献,包括6159名乳腺癌病例.通过比较最高摄入组和最低摄入组乳腺癌的发病风险,大豆异黄酮能够使绝经后妇女乳腺癌发病风险降低20％(合并RR=0.80,95％ CI:0.71 --0.91;I2=34％,P=0.17),对绝经前妇女乳腺癌发病风险的影响不具有统计学意义;大豆异黄酮能降低亚洲人群乳腺癌发病风险(合并RR=0.82,95％ CI:0.70～0.96;I2 =23％,P=0.26),但是对欧美人群乳腺癌发病风险的影响不具有统计学意义(合并RR=0.98,95％CI:0.90～1.08;12 =33％,P=0.14).表明饮食摄入大豆异黄酮可降低绝经后妇女乳腺癌的发病风险,对于亚洲妇女作用尤其明显.     

外源茉莉酸对大豆异黄酮的影响

摘下生长8天的大豆子叶,在不同浓度茉莉酸溶液中浸泡一定时间,用甲醇提取大豆异黄酮,经高压液相色谱(HPLC)测定,研究子叶表面伤口、浸泡时间以及茉莉酸浓度对大豆异黄酮的影响.结果显示:在对照组(0.1%乙醇),子叶表面的伤口不影响异黄酮的分配比例;而用茉莉酸浸泡组,健康子叶中几乎不存在游离型的大豆甙元和染料木黄酮;丙二酰大豆甙和丙二酰染料木甙所占比例随着浸泡时间的延长而下降,大豆甙元和染料木黄酮所占比例随浸泡时间的延长而增加,大豆甙和染料木甙所占比例不随浸泡时间而变化;20μM茉莉酸溶液浸泡的子叶中异黄酮总量最低.     

微量元素对籽粒中大豆异黄酮积累的影响

对两个大豆品种(高异黄酮品种中豆27和普通品种九农20)进行盆栽试验,施用七种微量元素(镁、硼、锰、锌、铜、铁和钼),利用高效液相色谱法(HPLC)检测大豆籽粒的异黄酮含量。结果显示,不同微量元素对大豆籽粒的异黄酮含量影响差异显著,其中五种微量元素(镁、硼、锰、铜和铁)使大豆异黄酮含量增高,但到一定浓度时,则含量下降;锌元素对大豆异黄酮含量的影响随着微量元素含量提高呈下降趋势;钼元素对大豆异黄酮含量的影响随着微量元素含量提高呈增高趋势。微量元素的含量对异黄酮含量的积累影响很大,镁、硼、锰、铜和铁五种微量元素的含量在0.5mmol/L～1.0mmol/L之间异黄酮含量最高。     

大豆异黄酮对雄性动物生殖系统的影响

大豆异黄酮具有雌激素样作用和抗雌激素样作用,其是否对雄性生殖系统产生副作用仍存在争论.文章综述了大豆异黄酮对雄性动物生殖性能的影响,包括对生殖器官、生殖激素以及性行为等的影响,为提高畜禽的繁殖性能以及为人类合理、健康、安全利用大豆产品提供科学依据.     

发酵处理对大豆中总异黄酮含量的影响

以大豆及其发酵制品--淡豆豉为试验对象,总黄酮含量为指标,染料木素为对照品,利用染料木素与氢氧化钠产生反应,在271 nm波长处有最大吸收峰,采用紫外分光光度法测定豆豉中总异黄酮的含量.大豆与淡豆豉中总异黄酮的含量分别为4.784 mg/g、9.884 mg/g,结果表明发酵处理使淡豆豉中总异黄酮相对含量增加.     

S-8大孔吸附树脂纯化大豆异黄酮工艺条件的研究

对S-8大孔吸附树脂在大豆糖蜜中对大豆异黄酮的吸附与洗脱性能进行研究.测定其静态吸附率为86.5%,静态解吸率为92.5%,吸附量为16.1mg/g,通过对树脂的静态吸附、解析及实际吸附效果实验,绘制出静态吸附动力学曲线、静态解吸动力学曲线、静态吸附等温线、动态吸附透过曲线、动态解析曲线,确定出S-8大孔树脂吸附纯化大豆异黄酮的最佳工艺条件.     

地理环境对大豆种子中异黄酮积累的影响趋势

以７个异黄酮含量显著不同的大豆品种或品系分别在７个地区种植，利用ＨＰＬＣ技术分析所收种子中的异黄酮含量。以期获得种子中的异黄酮积累与地理环境之间的相互关系。结果显示，在７个地区中各品种异黄酮平均含量显著不同，山西最高（２４９２．３μｇ／ｇ），湖北最低（７６３．４μｇ／ｇ）。同一品种在不同地区其变异系数也不同，吉林３号变异系数最高（４９．４％）；张家口黑豆最低（３３．５％）。７个大豆品种异黄酮含量与纬度和海拔高度呈正相关，与经度呈负相关，且与纬度的相关程度最高，均达到显著或极显著水平，与经度和海拔高度的相关程度相对较低。另外，各品种与各地区的平均气温和降水量呈负相关，与日照时数呈正相关，且与平均气温的相关程度最高（ｒ＝－０．８７９＊＊）     

UV-B胁迫对大豆幼苗光呼吸的影响

紫外辐射对农作物的生态效应是影响农业生产的重要问题.为研究紫外辐射对农作物光呼吸的影响,在温室模拟增强紫外辐射UV-B(280～320 nm)环境下,以大豆(Glycine max)为材料,用溶液培养试验法研究UV-B胁迫对大豆幼苗光呼吸速率(Pr),光合速率(Pn),乙醇酸氧化酶(GO)和谷胺酰胺合成酶(GS)的影响.结果表明:在UV-B胁迫下,光呼吸关键酶GO和GS活性显著提高,大豆幼苗的Pr显著提高,Pn显著降低,光呼吸关键酶GO和GS活性的显著提高导致了Pr的显著提高.T1和T2组Pr与Pn的动态变化表明,UV-B辐射与Pr、Pn间存在明显的剂量效应.因此,UV-B胁迫可以通过对光呼吸关键酶的影响调控光呼吸速率的变化.     

大豆异黄酮及其衍生物对宫颈癌细胞增殖的影响

近年来的研究发现大豆异黄酮及其衍生物具有抗癌、抗氧化、抗突变等多种药理学作用.目前宫颈癌仍是严重威胁广大女性生命的恶性肿瘤之一,因此开发新的药物非常重要.本文对大豆异黄酮及其衍生物对宫颈癌细胞(Hela、CaSki、Me180、Siha)增殖方面的影响进行了综述,并对其作用途径进行了归纳总结,为研究开发宫颈癌药物提供了新思路.     

大豆异黄酮合成关键酶基因对蚜虫取食的防御响应分析

以蚜虫差异抗性的大豆品种PI567598B(高抗)、绥农30(抗)、东农51(中抗)和Williams 82(感)为试验材料,分别于接种大豆蚜虫0,7,14和21 d时采集大豆叶片,利用q PCR对异黄酮合成关键酶基因苯丙氨酸解氨酶(PAL)、黄烷酮-3-3羟化酶(F3H)、大豆异黄酮合成基因1(ISF1)和大豆异黄酮合成基因2(ISF2)的表达量进行分析。结果表明:蚜虫取食前高抗品种PI567598B中PAL、F3H、ISF1和ISF2基因的相对表达量均高于感虫品种Williams 82;蚜虫取食后,抗蚜品种PI567598B和绥农30中PAL基因在蚜虫取食14 d时显著上调,在21 d时达到最大,F3H基因7 d时表达量最高,然后降低;IFS2表达量于蚜虫取食7 d后显著上调,在21 d时达到最大;中抗品种东农51中PAL、IFS2和F3H基因表达量在7 d时增加,但不显著;而感蚜品种Williams 82蚜虫取食后PAL和IFS2表达量增加但不显著,且相对表达量显著低于抗蚜品种,F3H基因表达量不增反降;抗感大豆品种蚜虫取食后IFS1基因表达均诱导不显著。研究表明,感蚜大豆品种蚜虫取食前后异黄酮合成关键酶基因表达量都比较低,而抗虫品种异黄酮合成关键酶基因表达量高,且防御响应持续时间长,符合其抗性差异。     

不同生育时期大豆异黄酮合成相关酶基因表达的分析

通过Real-time PCR分析了不同生育时期7个大豆异黄酮合成相关酶基因(PAL,C4H,4CL,CHS,CHI,IFS和F3H)的相对表达情况.并利用高效液相色谱法测定了籽粒发育过程中豆荚(含籽粒)中异黄酮及其组分的含量,同时利用SAS8.2分析了F5∶11重组自交系群体(RILs)豆荚中异黄酮含量与部分基因相对表达量间的相关性.结果表明:从营养生长进入生殖生长阶段,部分基因(PAL,CHI,IFS和F3H)的相对表达量普遍有显著提高;PAL,C4H,CHS和IFS基因在叶片中的相对表达量高峰出现在R1期,大部分基因在2个品种豆荚中相对表达量差异显著的时期为R6期.在R6期,豆荚中PAL基因的相对表达量与染料木素(GT)和总异黄酮含量(TI)呈显著正相关.CHS基因的相对表达量与大豆黄素(DZ)、染料木素(GT)和总异黄酮含量(TI)呈显著正相关,但是与黄豆黄素(GC)呈显著负相关,IFS基因的相对表达量与大豆黄素(DZ)含量呈显著正相关;F3H基因的相对表达量与所有异黄酮成分均呈显著负相关.研究明确了相应基因的表达情况,对于理解异黄酮含量变异的遗传机制具有重要意义.     

施肥、品种及密度对大豆籽粒异黄酮含量的影响

大豆异黄酮由于其特定生理保健功能而受到越来越广泛的关注.2006年进行了砂培试验,用以探索氮、磷、钾肥单因素对大豆籽粒异黄酮含量的影响规律.结果表明:氮肥对大豆籽粒异黄酮总含量有较大影响,低氮处理较高氮处理异黄酮总含量增加54.9%,低氮处理较均衡施肥异黄酮总含量增加23.3%.2007年进行了氮肥施用量、品种与栽培密度3因素田间试验.结果表明:品种、密度、施氮量3项效应及其所有的互作项对大豆籽粒异黄酮总含量与3种组分含量均具有极显著的效应.氮肥施用量对大豆籽粒异黄酮含量的影响规律与砂培试验的结果一致,即大豆籽粒异黄酮总含量随氮肥施用量的增加而降低.不同氮肥施用量、不同密度水平及不同品种间异黄酮总含量的变异幅度为5.97%、10.49%和28.44%.由于单项因素及互作项效应的存在,在进行高低异黄酮大豆栽培生产时,考虑各单项因素的同时也应注意各项因素不同水平的最佳组合.     

气象因子与大豆异黄酮含量的通径分析

以异黄酮含量显著不同的栽培大豆和野生(半野生)大豆为试验材料,采用分期播种的方法研究大豆不同生长发育阶段气象因子对大豆异黄酮总含量的影响。通径分析结果表明：在大豆生长发育的不同阶段各气象要素对大豆异黄酮的影响不同,在大豆生长发育中日照时数对大豆异黄酮含量的直接正效应排在第一位（野生大豆出苗-开花阶段除外）;各生长发育阶段均存在0.5左右的剩余通径,表明还存在未分析的气象因子影响大豆异黄酮含量。     

大豆异黄酮含量与品质性状相关性分析

大豆异黄酮是大豆中的重要成分,具有广泛的营养价值和保健作用。利用高效液相色谱技术（HPLC）检测了黑龙江省野生和栽培大豆252份种质资源的总异黄酮、大豆苷、染料木苷含量,同时检测了蛋白质和脂肪含量,分析了大豆异黄酮与大豆主要品质性状的相关性。结果表明：不同类型大豆种质异黄酮含量存在明显差异;大豆总异黄酮含量与蛋白质含量呈极显著负相关,与蛋白质和脂肪总含量也呈极显著负相关,与脂肪含量呈不明显正相关。