目的:通过对呼伦贝尔岭东地区野生大豆(Glycine soja Sieb.)种质资源分布、种群生境及样方内物种组成进行考察、搜集和整理,为该地区野生大豆资源开发、利用和保护提供参考依据.方法:采用野外调查、植物样本采集、资料文献收集等,分析了野生大豆地理分布特征、伴生植物组成及生长状况,并对保护区和非保护区野生大豆保护情况进行了对比分析.结果:呼伦贝尔岭东地区野生大豆大多分布在湿地、池塘、水稻田边机耕路、大豆田边、铁道旁边等地势低洼处,零星分布,也有连片成为群落的.野生大豆在湿地公园区域内株丛数和盖度排序第一,株高平均值为48 cm.伴生植物披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)(83丛、盖度7%)、长萼鸡眼草(Kummerowia stipula-cea Maxim.)(62丛、盖度3%)、问荆(Equisetum arvense L.)(52丛、盖度16%)占位优势种.结论:呼伦贝尔地区野生大豆资源较丰富,发展提升空间大,但是对其重要性的认识不到位,造成野生大豆破坏现象十分严重,本次调查为该地区的野生大豆资源的保护和科学利用提供参考依据.

由于工业发展以及生活废弃物污染的不断加剧,作物中的重金属浓度超标,严重威胁人体的健康.铝激活苹果酸转运体编码一类阴离子通道蛋白,在植物有机酸的跨膜转运中发挥重要的作用.为研究GmALMT33基因在大豆应对镉胁迫中的功能,本研究以大豆黑农48的叶片cDNA为模板,利用RT-PCR克隆得到GmALMT33基因.该基因CDS区全长1622 bp,编码553个氨基酸,含有1个ALMT结构域.qRT-PCR结果表明,GmALMT33在大豆根部的表达水平最高;镉胁迫后,该基因表达量呈现先升高后降低的趋势.构建植物表达载体pCPB-GmALMT33并对烟草、大豆毛状根进行遗传转化,转基因植株抗逆表型与生理指标分析表明,镉(66pmol/LCdCl2)胁迫下,转基因烟草叶片黄化、褪绿,边缘褐化程度明显低于野生型烟草.转基因大豆毛状根复合体植株茎秆和叶脉呈现的红褐色毒害症状程度明显弱于转空载体植株.在镉胁迫处理7d后,转基因烟草叶片的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性及可溶性糖含量均高于野生型对照,丙二醛含量均低于对照.在镉胁迫处理0 d、1 d、3 d后,转基因大豆毛状根复合体根和叶的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性、可溶性糖含量均高于转空载体对照,丙二醛含量均低于对照,表明GmALMT33基因提高了植株的耐镉能力.本研究为进一步探讨GmALMT33基因的作用机制提供了依据,并为大豆抗逆育种提供了新的基因.

野生大豆(Glycine soja Sieb.& Zucc.)是栽培大豆(Glycine max[L.]Merr.)的近缘祖先种.在大豆驯化的过程中,栽培大豆丢失了大量的基因或等位变异,导致栽培大豆的遗传多样性降低,这严重限制了栽培大豆品种选育和改良的有效性与丰富性.我国野生大豆种质资源丰富,蕴藏着许多高蛋白含量、抗病虫、耐干旱、耐盐碱等方面的潜力基因,挖掘潜力基因并利用分子设计育种技术应用到现代的栽培大豆品种中,能够有效地拓宽栽培大豆的遗传多样性.本文综述了野生大豆的分布规律和形态特征、近年来在野生大豆中发掘的重要功能基因或位点,包括百粒重、开花期和成熟期、蛋白质和油分含量、抗病、抗虫、耐盐碱、耐干旱等重要农艺性状基因,并讨论这些重要基因或位点在未来栽培大豆育种中的应用潜力,以期为育种家培育和改良大豆新品种提供一种新的育种思路和策略.

以黑农37(感)和东农L10(抗)大豆胞囊线虫3号生理小种胁迫RNA-seq数据,筛选出差异表达基因GmSBPC,对该基因编码蛋白的空间结构、蛋白理化性质、亲疏水性等进行生物信息学分析.利用抗病东农L10根系cDNA克隆GmSBPC.将含有pCAMBIA1302-GmSBPC重组载体转化至大肠杆菌DH5a、农杆菌GV3101(psoup-p19)进行亚细胞定位分析.重组pCAMBIA3300-GmSBPC转至根癌农杆菌K599进行大豆毛状根侵染.线虫土种植东农L10(抗)、东农50(感),大豆胞囊线虫胁迫处理0 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d分别取根、茎、叶进行qRT-PCR分析基因表达模式.结果表明,GmSBPC蛋白编码146个氨基酸,为不溶性蛋白,α螺旋区占28.08％、延伸结构占15.75％、无规则卷曲占56.16％.亚细胞定位结果表明基因定位在细胞核中.过表达毛状根相比野生型大豆单位面积内线虫数目减少.大豆胞囊线虫胁迫下该基因在东农50和东农L10根系的表达模式为先升高后降低,整体表达水平东农L10根系＞东农50根系,东农L10根系中12 d表达量最高,该时期为线虫侵染大豆的二龄幼虫时期,因此判定该基因对线虫胁迫存在响应应答反应,推测该基因参与大豆胞囊线虫的胁迫反应.这些研究结果有助于进一步探讨SBPC基因在大豆抗胞囊线虫过程中的生理功能.

丽豆(Calophaca sinica)是我国华北地区特有的一种珍稀野生植物.为探明丽豆的营养价值,该文以大豆(Glycine max)为参照组,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术对其种子进行了比较代谢组学研究.结果表明:(1)丽豆和大豆中共检测到1 857种代谢产物,二者成分相同且含量相似的代谢物有 1 698 种(>90%),差异代谢物有 159 种(<10%).(2)在差异代谢物中,成分差异的有 9 种,其中有 5 种为丽豆特有,剩余150 种均为含量差异,其中48 种(约30%)在丽豆中的含量高于大豆.(3)KEGG注释到8 条差异代谢物显著富集(P<0.1)的通路,主要包括初生代谢物的各类氨基酸生物合成途径和次生代谢物的罗汉松脂素、花生四烯酸以及二萜类等生物合成途径.(4)丽豆比大豆含量低的化学组分主要是初生代谢产物,比大豆含量高的化学组分主要是次生代谢物,而这些次生代谢物在调节血糖、骨坏损修复、增强免疫以及消炎抗癌等生理过程中有着积极的作用.综上所述,该研究认为丽豆与大豆具有相近的营养价值,并且对改善人类亚健康状况有积极的影响;此外,该文使我们对丽豆的营养价值和代谢组成分都有了较为全面的了解,同时也为我们对丽豆资源的深度开发和高效利用提供了必要的数据基础.

内蒙古东北部是我国大豆重要产区,也是转基因大豆安全生产试验区域.为了了解当地野生大豆资源概况,给转基因大豆安全种植提供参考,本研究对兴安盟科右前旗、呼伦贝尔市扎兰屯市和阿荣旗61个野外非连续地块进行了野生大豆资源种群概况实地调查.结果显示,54个地块(88.52％)有野生大豆分布,包括野生种群、野生-半野生混合种群和首次发现的全部由半野生大豆构成优势型的种群.该区域种群片段化严重,大部分种群的面积比较小,1000m2及以下的种群占72.2％;500 m2及以下的占59.3％.约46％的地块野生大豆样方频率在80％以上,约41％地块野生大豆样方频率在40％～60％,约13％地块野生大豆样方频率在20％以下.从54个种群搜集到836份野生和半野生型单株资源,其种皮色有黑、双、褐、褐绿、绿、黄绿6种,叶形有长椭、椭圆和披针3种.该区域野生大豆百粒重偏小,1.5 g及以下类型占84.57％,平均1.19±0.49g.根据调查结果估算出扎兰屯、阿荣旗和科右前旗分别约17.92％、29.48％和40.10％的剩余闲置土地可能有野生大豆潜在分布.调查发现,种植业发达程度较高会降低野生大豆天然种群植株密度;常年大豆种植面积越大的地域半野生型出现的概率越高.本文还对内蒙古东部地区未来安全种植转基因大豆,同时对野生大豆资源进行保护的措施进行了探讨.

从野大豆组织中分离筛选出1株内生真菌菌株YD02,通过形态学观察和分子生物学方法对该菌株进行鉴定;用单因素实验和正交试验确定菌株的最佳发酵条件;采用菌丝干重法和对峙培养法分别测定菌株的抗重金属镉胁迫的能力以及对植物病原菌的影响.结果表明:YD02菌落黑色或墨绿色,菌丝分支且产孢;为链格孢属(Alternaria Nees)菌株;其最佳发酵条件是以PDB培养基为基础,蔗糖4％,氯化铵0.6％,磷酸氢二钾0.4％,硫酸镁0.05％,pH5或pH9,培养温度28℃,装液量为60％,120 r/min发酵60h;当镉浓度为140 mg/L时,YD02正常生长几乎停止.YD02菌株对瓜果腐霉病和苹果霉心病的病原菌具明显拮抗作用,抑菌率分别达到64.15％和71.68％.

脾胃以膜相连,一脏一腑,共主升降,互为表里,脾胃病其实就是人整体受纳、运化、升降、统摄等功能的异常.根据脾胃的生理特点和病机改变,可将胃痛、吐酸、腹痛、呕吐、嘈杂、痞满、呃逆、噎膈、反胃、痢疾、泄泻、便秘等归属为脾胃病症.葛根为豆科植物野葛或甘葛藤的干燥根,其味甘,辛,性凉,归脾、胃经,具有“输肌以散”与“升精以养”的功效[1].药理研究显示,异黄酮类化合物如葛根素、大豆苷、大豆苷元等[2],是葛根的主要药用成分,具有降低心肌氧耗、改善心肌收缩功能和促进血液微循环、降低血管阻力、扩张冠状动脉血管、解痉解热止泻等作用[3].笔者对葛根在脾胃病中的传统治疗以及现代药理研究、临床应用进行了文献考证,就其在脾胃病中的临床应用作一阐述.

目的:通脉方是由葛根、丹参和川芎3味药按质量1∶1∶1组成的复方.本文研究通脉方中3′-羟基葛根素、3′-甲氧基葛根素、3′-甲氧基大豆苷、3′-羟基泰国野葛根素等25种异黄酮类化合物清除DPPH(2,2′-diphenyl-1-picrylhydrazyl)自由基的活性.方法:通过DPPH自由基清除实验,对25个异黄酮类化合物的体外抗氧化活性进行测定.结果:体外抗氧化研究表明,通脉方中的3′-羟基葛根素、3′-羟基泰国野葛根素、3′-甲氧基葛根素和3'-甲氧基大豆苷具有清除DPPH自由基的活性,呈浓度依赖性,它们的IC50值分别为(9.9±0.6)、(13.7±1.4)、(57.3±1.2)和(66.4±2.3) μmol·L-1.在同样条件下,阳性对照药丁羟甲苯和抗坏血酸的IC50值分别为(75.4±6.9)和(16.5±1.6) μmol ·L-1.结论:本研究结果能够预测3′-羟基葛根素、3'-羟基泰国野葛根素、3′-甲氧基葛根素和3′-甲氧基大豆苷可能是通脉方生物活性物质基础的重要组成部分.

大豆Lea5基因是LEA基因家族成员之一.为分析大豆Lea5基因的功能,构建了大豆Lea5基因植物过表达载体pBI121-Lea5.通过农杆菌介导法转化烟草,获得TL-06、TL-09、TL-17和TL-32等4个转大豆Lea5基因烟草株系.RT-PCR分析表明大豆Lea5基因在4个转基因烟草株系的T2代植株均有不同程度的表达.以转基因TL-09和TL-32株系T2代植株为材料,进行了干旱和盐渍处理,结果表明,2个转大豆Lea5基因烟草株系T2代植株对干旱和盐渍的抗性显著强于野生型烟草,说明大豆Lea5基因可以提高植物抗干旱和盐碱的能力.