異黃酮合成代謝途徑中關(guān)鍵酶基因表達(dá)及底物差異研究.pdf

1、大豆異黃酮作為一種生物活性物質(zhì)對人體有保健功能，使得它受到人們越來越廣泛的關(guān)注。大豆籽粒中異黃酮含量受環(huán)境條件和基因型共同影響。通過遺傳改良或基因工程手段獲得高異黃酮含量大豆品種，可以為大豆異黃酮的生產(chǎn)加工提供理想的原料，也是能使更多人能夠受益于大豆異黃酮的最為經(jīng)濟(jì)有效的方式。為了更加全面的了解造成大豆品種間籽粒異黃酮含量差異的代謝原因，本試驗選用大豆籽粒異黃酮含量高低差異較大，但是生育期較近的6份大豆品種，分別測定他們籽粒發(fā)育期(R5

2、-R8)籽粒異黃酮含量;分別測定香豆酸、游離苯丙氨酸和柚皮素的含量(R5-R7);對異黃酮合成代謝途徑中關(guān)鍵酶基因相對表達(dá)量(R5-R7)也進(jìn)行分別測定。與此同時，我們也要考慮到環(huán)境因素對大豆籽粒異黃酮含量有一定的影響，我們將6份供試品種進(jìn)行了分期播種試驗（第一批品種種植于4月30日，第二批品種種植于5月15日），以上測定項目是針對兩批播種材料，待最后一次取樣后將所有樣品同時處理，進(jìn)行測定。結(jié)果如下:(1)對兩批播種的6份大豆成熟籽粒的

3、大豆黃素含量、黃豆黃素含量、染料木素及三種苷元的總含量進(jìn)行方差分析，播期和品種均具有顯著或極顯著效應(yīng)。第一批播種大豆的籽粒異黃酮總含量平均值993.35ug/g，第二批播種大豆的籽粒異黃酮總含量平均值1039.56ug/g，第二批播種大豆的籽粒異黃酮含量顯著高于第一批播種大豆異黃酮含量，品種間異黃酮含量具有極顯著差異;并且品種間異黃酮含量的差異幅度遠(yuǎn)大于播期間差異;雖然有播期與品種互作效應(yīng)的存在，但是兩批播種中異黃酮總含量的品種排序未發(fā)

4、生改變，L12的苷元總含量最高，達(dá)到1476.57μg/g，苷元總含量最低的是L11，含量為534.19μg/g，L12的苷元總含量是L11的2.76倍。(2)籽粒中游離苯丙氨酸的含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，各品種在所測定3個時期的R5期均最高，隨后在R6和R7時期呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。香豆酸含量的變化趨勢為，從R5到R7，隨籽粒發(fā)育進(jìn)程含量逐漸增加。柚皮素含量隨生育進(jìn)程呈現(xiàn)含量逐漸降低的趨勢，到R7期，除L6外，其余5個品種柚皮素含量均低至

5、無法檢出。從所選定的3種異黃酮合成代謝的中間代謝產(chǎn)物含量來看，他們的含量水平均較低，并且從本試驗中未發(fā)現(xiàn)他們對籽粒異黃酮含量具有決定作用的證據(jù)。(3)在大豆籽粒不同生育時期，采用Real-time PCR技術(shù)測定異黃酮合成代謝途徑中關(guān)鍵酶基因的相對表達(dá)量，進(jìn)行熱圖聚類分析，發(fā)現(xiàn)可將PAL2、CHS8、HID、CHI1A和IFS1五個基因聚為一類，其余聚為第二類。第一類基因具有隨生育期推進(jìn)而相對表達(dá)量呈增長趨勢，并且第一類酶基因相對表達(dá)量