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异黄酮是黄酮类化合物中的一种,主要存在于豆科植物中,是豆科植物次生代谢反应的产物,其不但参与植物抗病、抗逆等调控过程,而且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[100],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众多。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,结合大豆幼胚不同发育时期的表达谱对这些基因进行表达分析。并准确克隆到1个新的bHLH-MYC转录因子基因GmbHLH3a,并对它进行了结构和功能初步分析,以进一步验证表达谱数据分析的准确性。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:50d相较于20d及30d含量明显提升。说明在30d到50d时期调控异黄酮积累的相关合成通路得到激活;2.利用已公布GO,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20d,30d,50d的表达谱,得到相关基因的表达模式。利用qRT-PCR对相关基因进一步验证,发现了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,通过进化分析得到MYC转录因子亚家族,结合基因的功能注释和表达分析,最终克隆得到2个MYC转录因子;4.通过Overlapping PCR技术获得GmMYC2∷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GmbHLH3a基因进行原核表达,SDS-PAGE电泳结果表明GmbHLH3a蛋白能在原核系统中高效表达,且GmbHLH3a重组蛋白在IPTG诱导10h时表达量最高;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,(Gene Bank No. KP297803)和AD5-1(GeneBank No. KP297802),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GmbHLH3a转化发根农杆菌,侵染大豆籽粒形成大豆发状根,对转基因发根进行异黄酮组分含量测定。结果表明,异黄酮含量在过表达GmbHLH3a基因的大豆发根系中明显提高,说明GmbHLH3a基因参与调控大豆异黄酮积累。