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大豆是我国重要的经济作物,其不仅具有丰富的蛋白质和油脂,还富含维生素,异黄酮等有益身体健康的微量物质,具有极高的营养价值和经济价值。然而,干旱、病害、低温、土地盐碱化等不良环境因素可严重影响大豆的正常生长发育,进而影响产量。研究表明,CHI查尔酮异构酶在植物应对生物非生物胁迫,提高植物抗逆性中起着重要作用。本实验以大豆Williams 82为材料,克隆了查尔酮异构酶基因Gm CHI4A和Gm CHI4B,并对其进行功能验证,主要研究结果如下:1.利用RT-PCR方法从大豆品种Williams 82中克隆了Gm CHI4A和Gm CHI4B基因。Gm CHI4A和Gm CHI4B的ORF全长均为630bp,编码209个氨基酸残基,预测相对分子质量分别为23.5KDa和25.56KDa。预测编码的蛋白定位于细胞核中。氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,Gm CHI4A和Gm CHI4B基因属于IV型查尔酮异构酶基因。2.SDS-PAGE电泳检测到Gm CHI4A和Gm CHI4B基因均可在原核系统中高效表达。3.利用荧光定量PCR技术对Gm CHI4A和Gm CHI4B基因表达进行了分析,结果表明,Gm CHI4A和Gm CHI4B在大豆根、茎、叶、胚都有表达,不具有组织特异性,且二者均在根部表达量最高。4.利用发根农杆菌将Gm CHI4A和Gm CHI4B转化到大豆子叶节中,诱导产生发状根,对转基因大豆发状根进行Na Cl盐胁(浓度)迫处理,鉴定Gm CHI4A和Gm CHI4B的抗盐性。结果表明,与对照相比,转Gm CHI4A和Gm CHI4B的大豆发状根的耐盐性均显著提高,说明Gm CHI4A和Gm CHI4B能提高转基因大豆根系的耐盐性。5.转Gm CHI4A和Gm CHI4B基因的大豆发状根中,Gm TIP1:1,Gm SOD1,Gm SOS1的表达量显著上升,Gm TIP1:3,Gm CAT1,Gm POD的表达量下降。6.与对照相比,转Gm CHI4A和Gm CHI4B基因的大豆发状根中,异黄酮总量含量有所增加。