山西大豆皂苷类型及其关键酶基因表达分析

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0395

生物技术通报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (8): 73-80.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0395

山西大豆皂苷类型及其关键酶基因表达分析

赵巧玲, 刁秀楠, 郭春绒, 赵晋忠, 杜维俊, 岳爱琴

山西农业大学，太谷 030801

收稿日期:2017-05-15 出版日期:2017-08-01 发布日期:2017-08-01
作者简介:赵巧玲，女，硕士研究生，研究方向：大豆品质研究；E-mail：1009495213@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（31171580），山西省自然科学基金项目（201601D011076），山西省高等学校科技创新项目（2015148），山西农业大学中青年拔尖创新人才支持计划（201203），山西农业大学引进人才科研启动费（dwj）

Type Analysis of Saponin and Gene Expression of Key Enzyme in Shanxi Soybeans

ZHAO Qiao-ling, DIAO Xiu-nan, GUO Chun-rong, ZHAO Jin-zhong, DU Wei-jun, YUE Ai-qin

Shanxi Agricultural University，Taigu 030801

Received:2017-05-15 Published:2017-08-01 Online:2017-08-01

摘要/Abstract

摘要： 大豆皂苷Aa、Ab的含量影响大豆制品口感，旨在了解大豆籽粒中皂苷Aa和Ab的组成及含量，进而研究其合成代谢机制。采用HPLC-ESI-MS/MS技术测定大豆材料中Aa、Ab皂苷的含量，利用qRT-PCR技术研究籽粒发育过程中GmSg-1基因的相对表达量。结果显示，68个山西大豆材料种子中Aa型大豆材料胚和子叶中Aa皂苷含量的变异范围分别为0.41-33.79 mg/g，0.21-8.39 mg/g；Ab型大豆胚和子叶中Ab皂苷的变异范围分别为0.85-44.96 mg/g，0.26-11.09 mg/g。GmSg-1基因序列有19个SNP多态性位点，其中10个SNP引起氨基酸变异。Aa、Ab大豆皂苷含量在籽粒发育过程中呈现先增后减的趋势，在开花后40-50 d皂苷含量达到最大值，而GmSg-1基因的相对表达量在前期呈现与含量基本相同的趋势。

关键词: 大豆, 皂苷, GmSg-1

Abstract: The contents of soysaponin Aa and Ab determine the taste of soybean products，this study aims to understand the composition and content of Aa and Ab soysaponin in soybean seeds，and then to study the mechanism of anabolism and synthesis. HPLC-ESI-MS/MS was employed to measure the contents of Aa and Ab saponins in soybean，and qRT-PCR technique to study the relative expression of GmSg-1 gene in grain accumulation. Results showed among 68 Shanxi soybean seeds，the range of Aa saponin variation were 0.41-33.79 mg/g and 0.21-8.39 mg/g in hypocotyls and cotyledons respectively for Aa type soybean materials；and the range of Ab saponin variation were 0.85-44.96 mg/g and 0.26-11.09 mg/g for Ab type soybean materials. There were 19 SNP variants in GmSg-1 gene，and 10 of them resulting in amino acid substitutions were detected. The contents of Aa and Ab soysaponin increased at first and then decreased in the process of accumulation，and the contents of soysaponin were the highest after blossoming 40-50 d，while the relative expression of GmSg-1 gene was basically in the same trend as the content of soysaponin.

Key words: soybean, saponin, GmSg-1

赵巧玲, 刁秀楠, 郭春绒, 赵晋忠, 杜维俊, 岳爱琴. 山西大豆皂苷类型及其关键酶基因表达分析[J]. 生物技术通报, 2017, 33(8): 73-80.

ZHAO Qiao-ling, DIAO Xiu-nan, GUO Chun-rong, ZHAO Jin-zhong, DU Wei-jun, YUE Ai-qin. Type Analysis of Saponin and Gene Expression of Key Enzyme in Shanxi Soybeans[J]. Biotechnology Bulletin, 2017, 33(8): 73-80.

参考文献

[1] Vincken JP, Heng L, De GA, et al. Saponins, classification and occurrence in the plant kingdom[J] . Phytochemistry, 2007, 68（3）：275-297.
[2] Ellington AA, Berhow M, Singletary KW. Induction of macroautophagy in human colon cancer cells by soybean B-group triterpenoid saponins[J] . Carcinogenesis, 2005, 26：159-167.
[3] Ishii Y, Tanizawa H. Effects of soyasaponins on lipid peroxidation through the secretion of thyroid hormones[J] . Biol Pharm Bull, 2006, 29：1759-1763.
[4] Osbourn A. Saponins and plant defence-A soap story[J] . Trends Plant Sci, 1996, 1：4-9.
[5] 李万林, 钟姣姣, 刘军海. 豆粕中大豆皂苷提取, 精制研究进展[J] . 饲料与畜牧：新饲料, 2014（4）：15-18.
[6] Krishnamurthy P, Tsukamoto C, Singh RJ, et al. The Sg-6 saponins, new components in wild soybean（Glycine soja Sieb. and Zucc. ）：polymorphism, geographical distribution and inheritance[J] . Euphytica, 2014, 198（3）：413-424.
[7] Krishnamurthy P, Lee JM, Tsukamoto C, et al. Evaluation of genetic structure of Korean wild soybean（Glycine soja）based on saponin allele polymorphism[J] . Genetic Resources and Crop Evolution, 2014, 61（6）：1121-1130.
[8] Kang J, Badger TM, Ronis MJJ, et al. Non-isoflavone phytochemicals in soy and their health effects[J] . Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, 58（14）：8119-8133.
[9] Zhang W, Popovich DG. Chemical and biological characterization of oleanane triterpenoids from soy[J] . Molecules, 2009, 14（8）：2959-2975.
[10] Panneerselvam K, Chigen T, Yuya T, et al. Comparison of saponin composition and content in wild soybean（Glycine soja Sieb. and Zucc. ）before and after germination[J] . Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 2014, 78（12）：1988-1996.
[11] Kudou S, Tonomura M, Tsukamoto C, et al. Isolation and structural elucidation of the major genuine soybean saponin[J] . Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 1992, 56（1）：142-143.
[12] Takada Y, Sasama H, Sayama T, et al. Genetic and chemical analysis of a key biosynthetic step for soyasapogenol A, an aglycone of group A saponins that influence soymilk flavor[J] . Theoretical and Applied Genetics, 2013, 126（3）：721-731.
[13] Park J, Kim JH, Krishnamurthy P, et al. Characterization of a new allele of the saponin-synthesizing gene, in soybean[J] . Crop Science, 2016, 56（1）：1-7.
[14] Okubo K, Iijima M, Kobayashi Y, et al. Components responsible for the undesirable taste of soybean seeds[J] . Bioscience Biotechnology & Biochemistry, 1992, 56（1）：99-103.
[15] Takada Y, Sayama T, Kikuchi A, et al. Genetic analysis of variation in sugar chain composition at the C-22 position of group A saponins in soybean, Glycine max（L.）Merrill. [J] . Breeding Science, 2010, 60（1）：3-8.
[16] Krishnamurthy P, Tsukamoto C, Yang SH, et al. An improved method to resolve plant saponins and sugars by TLC[J] . Chromatographia, 2012, 75（23-24）：1445-1449.
[17] 岳爱琴, 王卫东, 徐海军, 等. 不同大豆品种大豆皂苷组成分析[J] . 中国粮油学报, 2017, 32（5）：38-42.
[18] 刘易科, 孙洪波, 简波, 等. 2种大豆总RNA提取方法的改良[J] . 西北农林科技大学学报：自然科学版, 2006, 34（12）：83-86.
[19] Tsukamoto C, Kikuchi A, Harada K, et al. Genetic and chemical polymorphisms of saponins in soybean seed[J] . Phytochemistry, 1993, 34（5）：1351-1356.
[20] Takahashi Y, Li X, Tsukamoto C, et al. Identification of a novel variant lacking group A soyasaponin in a Chinese wild soybean（Glycine soja Sieb. & Zucc. ）：implications for breeding significance[J] . Plant Breeding, 2016, 135（5）：607-613.

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[1]	王帅, 冯宇梅, 白苗, 杜维俊, 岳爱琴. 大豆GmHMGR基因响应外源激素及非生物胁迫功能研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 131-142.
[2]	李文辰, 刘鑫, 康越, 李伟, 齐泽铮, 于璐, 王芳. TRV病毒诱导大豆基因沉默体系优化及应用[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 143-150.
[3]	翟莹, 李铭杨, 张军, 赵旭, 于海伟, 李珊珊, 赵艳, 张梅娟, 孙天国. 异源表达大豆转录因子GmNF-YA19提高转基因烟草抗旱性[J]. 生物技术通报, 2023, 39(5): 224-232.
[4]	侯筱媛, 车郑郑, 李姮静, 杜崇玉, 胥倩, 王群青. 大豆膜系统cDNA文库的构建及大豆疫霉效应子PsAvr3a互作蛋白的筛选[J]. 生物技术通报, 2023, 39(4): 268-276.
[5]	杨春洪, 董璐, 陈林, 宋丽. 大豆VAS1基因家族的鉴定及参与侧根发育的研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(3): 133-142.
[6]	陈奕博, 杨万明, 岳爱琴, 王利祥, 杜维俊, 王敏. 基于SLAF标记的大豆遗传图谱构建及苗期耐盐性QTL定位[J]. 生物技术通报, 2023, 39(2): 70-79.
[7]	苗淑楠, 高宇, 李昕儒, 蔡桂萍, 张飞, 薛金爱, 季春丽, 李润植. 大豆GmPDAT1参与油脂合成和非生物胁迫应答的功能分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(2): 96-106.
[8]	白苗, 田雯青, 武帅, 王敏, 王利祥, 岳爱琴, 牛景萍, 张永坡, 高春艳, 张武霞, 郭数进, 杜维俊, 赵晋忠. 激素和逆境胁迫对大豆维生素E和γ-TMT表达的影响[J]. 生物技术通报, 2023, 39(10): 148-162.
[9]	于惠林, 吴孔明. 中国转基因大豆的产业化策略[J]. 生物技术通报, 2023, 39(1): 1-15.
[10]	郭宾会, 宋丽. 大豆孢囊线虫侵染对乙烯合成及信号传导基因表达调控的研究[J]. 生物技术通报, 2022, 38(8): 150-158.
[11]	雷君, 陈勤, 邓兵, 张金渝, 刘迪秋, 崔秀明, 葛锋. R2R3-MYB转录因子PnMYB1调控三七皂苷生物合成[J]. 生物技术通报, 2022, 38(5): 74-83.
[12]	石广成, 杨万明, 杜维俊, 王敏. 大豆耐盐种质的筛选及其耐盐生理特性分析[J]. 生物技术通报, 2022, 38(4): 174-183.
[13]	杨延, 于龙凤, 王绍梅, 李卫娜, 葛锋. 三七细胞中共超表达FPS、SS对皂苷合成的影响[J]. 生物技术通报, 2022, 38(3): 50-58.
[14]	郑向, 段左平, 张杰, 潘素君, 戴良英, 刘世名, 李魏. 大豆疫霉菌效应子研究进展[J]. 生物技术通报, 2022, 38(11): 10-20.
[15]	徐圆圆, 赵国春, 郝颖颖, 翁学煌, 陈仲, 贾黎明. 无患子RT-qPCR内参基因的筛选与验证[J]. 生物技术通报, 2022, 38(10): 80-89.