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GmCHS8和GmIFS2基因共同决定大豆中异黄酮的积累
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:作物学报
  • 时间:0
  • 页码:571-578
  • 分类:S858.31[农业科学—临床兽医学;农业科学—兽医学;农业科学—畜牧兽医]
  • 作者机构:[1]江苏省农业科学院农业生物技术研究所,江苏南京210014, [2]南京农业大学农学院,江苏南京210095, [3]Department of Plant Breeding and Genetics, University of Agriculture, Faisalabad 38040, Pakistan, [4]江苏省连云港职业技术学院,江苏连云港222006, [5]Agriculture and Agri-Food Canada, London, ON N5V-4T3, Canada
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(30971798); 江苏省自然科学基金项目(BK2010474); 江苏省农业科技自主创新基金项目[CX(10)433]资助
  • 相关项目:MYB家族转录因子对大豆异黄酮合成关键基因的协同调控
中文摘要:

大豆异黄酮受多基因控制,采用传统育种方法提高大豆异黄酮含量比较困难。我们之前的研究表明,CHS8基因在异黄酮生物合成过程中发挥着重要作用,但CHS8基因过量表达并不能显著提高异黄酮含量。本研究利用Microarray技术,检测了高异黄酮品种RCATAngra(RCAT)和低异黄酮品种Harovinton(HVNT)的18362基因在种子发育过程中表达水平的变化以及大豆种子中异黄酮累积的趋势,利用RT-PCR证实CHS8和IFS2分别是CHSs和IFSs基因家族中的主要基因;证实CHS8是类苯基丙醇主路径中的主基因,并发现异黄酮支路中的IFS2基因在RCAT和HVNT品种中表达差异亦达到显著水平。进一步利用发根农杆菌转化系统,在大豆上分别过量表达CHS8、IFS2和CHS8+IFS2,前两者异黄酮含量较对照分别提高65.9%和34.4%,但增幅未达显著水平;而后者则提高了82.3%,增幅达极显著水平(P〈0.0001),因而证实大豆中异黄酮的积累由CHS8和IFS2基因共同决定。

英文摘要:

Soybean isoflavonoids (isoFLVs) are natural secondary componds produced in Phenylpropanol metabolism Pathway. In past ten years, the isoFLVs were proved with anti-cancer activity to human health and therefore intensively included in nowadays food industry. However, the low content in natural soybean germplasm is a major limit to be weed in desired population. Herein we report that expression patterns of 18 362 genes were monitored by using Microarray between 30 to 70 days after pollination (DAP) during the soybean seed development. The expression profile of CHS8 and IFS2 revealed by both Microarray and RT-PCR indicated these two genes may play critical roles in determination of the accumulation of isoFLV in soybean seeds. According to Agrobacterium rhizogenes transformation system, over-expression of individuals of CHS8 and IFS2 resulted in 65.9% and 34.4% isoFLV increase respectively, but not significant in Duncan’s multiple test at the 0.05 probability level. However, co-expression of CHS8+ IFS2 significantly increased (P0.0001) the isoFLV content up to 82.3% when comparing to non-transgenic control. Conclusively, both IFS2 and CHS8 gene co-determine the accumulation of isoFLV in soybean.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369