大豆與根瘤菌共生形成的根瘤,可將空氣中的氮氣固定,轉(zhuǎn)化為生物可利用氮源,在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。前人研究結(jié)果表明,大豆異黃酮在共生體系建立之初,被分泌到根際土壤中,誘導根瘤菌在根部附著,進而共生。大豆異黃酮由苯丙烷類代謝途徑所合成,II型查爾酮異構(gòu)酶（CHIs）是其合成的重要限速酶,包括GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2,但這些基因?qū)Υ蠖垢龉采w系建立的功能尚不明晰。本研究基于大豆發(fā)根技術(shù)體系,獲得轉(zhuǎn)化GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2的復合植株,篩選主要功能基因,解析其在大豆-根瘤菌共生體系形成過程中的作用過程中的作用。結(jié)果如下:1.以大豆Willams82的cDNA為模板,利用RT-PCR方法,克隆大豆II型查爾酮異構(gòu)酶基因GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2。生物信息學分析表明,GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2親緣關(guān)系最近,同屬第二亞族,亞細胞定位預測將其定位于核質(zhì),氨基酸序列比對分析發(fā)現(xiàn)三個基因都保留了CHI折疊的所有催化活性位點殘基。2.利用實時定量RT-PCR技術(shù)對GmCHI1A、GmCHI1B1和... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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豆科植物根瘤發(fā)育階段(Ferguson等2010)

第1章文獻綜述5圖1.2結(jié)瘤早期信號傳導途徑(Ferguson等2010)Figureure1.2Earlynodulationsignalingpathway(Fergusonetal.2010)1.1.3黃酮類化合物對根瘤共生的作用黃酮類化合物是植物根部分泌的苯丙烷代謝產(chǎn)物，通常是對根際微生物產(chǎn)生的激發(fā)子做出反應，抑制多種根部病原體（從細菌到真菌）生長（Hassan和Mathesius，2012；Makoi等，2007）。然而在根瘤菌中，類黃酮可以作為細菌的生長促進劑、化學趨化劑、結(jié)瘤基因的誘導劑、宿主特異性的決定因素以及植物抗毒素的調(diào)節(jié)劑（Cooper等，2007）。類黃酮作為根瘤共生中重要的信號分子，可以刺激根瘤菌合成分泌結(jié)瘤因子，刺激結(jié)瘤共生信號轉(zhuǎn)導，參與根瘤器官發(fā)生，調(diào)控根瘤的形成，對土壤根瘤菌與豆科植物建立共生關(guān)系起到至關(guān)重要的作用，黃酮類生物合成基因已被證明在結(jié)瘤的早期被誘導。例如，日本慢生根瘤菌誘導大豆中苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查爾酮合酶（CHS）的表達（Estabrook和Sengupta-Gopalan1991）。Nod因子上調(diào)苜蓿懸浮細胞中的異黃酮還原酶（IFR）的表達，并誘導了日本刺槐根中的過氧化物酶，幾丁質(zhì)酶，WRKY轉(zhuǎn)錄因子和IFS的表達（Savoure等，1994；Nakagawa等，2011年）。根中黃酮類化合物被證明對刺激感染線中Nod因子的合成至關(guān)重要（Zhang等，2009）。在根瘤菌感染過程中，山奈酚的含量增加，抑制了植物生長素的運輸并導致植物生長素在結(jié)瘤起始部位積聚，從而刺激細胞分裂和結(jié)瘤器官發(fā)生（Mathesius等，1998；Wasson等，2006）。在藜苜蓿中，沉默類黃酮不同分支途徑中的基因，如查爾酮合酶，異黃酮合酶和黃酮合酶，結(jié)果表明黃酮醇類如山萘酚在結(jié)瘤過程中起生長素運輸抑制劑的作用，而黃酮類化合物（例如7,4"-二羥基黃酮）起結(jié)瘤基因誘導劑的作

第1章文獻綜述7導包括豌豆（Pisumsativum），扁豆（Lensculinaris）和野豌豆的多個宿主形成根瘤固氮。在橙皮素誘導bv.viciae3814后，NodD1通過結(jié)合NB直接調(diào)節(jié)nod基因的表達(Jimenez-Guerrero等，2017)。見圖1.3。圖1.3染料木素對大豆根瘤菌轉(zhuǎn)錄組的影響（Jimenez等，2017）Figure.1.3EffectofGenisteinontheTranscriptomeofSoybeanRhizobium(Jimenezetal.2017)注：蛋白質(zhì)用藍色圓圈表示。蛋白質(zhì)磷酸化過程由藍色箭頭指示。DNA到蛋白質(zhì)的翻譯過程由虛線箭頭表示。基因的激活和抑制分別由黑色和紅色箭頭指示。1.2黃酮化合物的研究進展類黃酮是植物體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)多樣化，具有防御病原體、調(diào)節(jié)植物生長、紫外線防護、色素沉積、植物－動物相互作用和植物－微生物相互作用的信號傳遞等多種功能。大多數(shù)黃酮化合物在植物液泡中堆積成糖苷，其中一些

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]大豆根瘤固氮特性與影響因素的研究[D]. 姚玉波.東北農(nóng)業(yè)大學 2012

碩士論文
[1]大豆異黃酮合成途徑基因的進化分析及轉(zhuǎn)錄因子GmMYB184的功能鑒定[D]. 朱瑩.南京農(nóng)業(yè)大學 2016



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