[發明專利]大豆查爾酮還原酶基因CHR4及應用

無效

• 申請號: 201310208817.3
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103275996A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 王丕武;張卓;曲靜;付永平;劉思言;張超;魏洪波;吳楠;李丹
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 長春市東師專利事務所 22202
• 代理人: 張鐵生

技術領域

本發明涉及大豆查爾酮還原酶基因CHR4及其在基因工程上的應用。屬于基因工程領域，具體上涉及植物次級代謝產物大豆苷元的生物合成。

技術背景

互補DNA末端快速擴增技術（RACE技術）是一種將不完整的基因3′和5′端完全分離克隆的一門分子生物學技術。迄今為止，隨著文庫構建技術和高通量測序技術的高速發展，越來越多的核酸片段得到分離并測序。然而問題是，核酸片段的完整性和功能性仍需要大量實驗工作來進行確定，繼續探索和發現對人類實際用途有益的基因資源。

大豆苷元（daidzein）是大豆異黃酮的主要組分之一，約占異黃酮總含量的30%～35%。相對于另一種異黃酮主要組分染料木素（genistein），大豆苷元在生理功能、合成途徑及表達應用等方面的研究均落后于前者。近年來的研究結果表明，大豆苷元具備一些染料木素缺乏或低效的生物學功能。E.Jeong等在大豆苷元與細胞周期蛋白關系研究中發現，大豆苷元對防治乳腺癌有十分明顯的效果。Y.Gao等也發現大豆苷元對人體心腦血管疾病亦有很好的治療作用。綜合其他的相關報道，大豆苷元對提高機體免疫力、抗溶血、保護肝臟和改善肝功能、治療偏頭疼、防治糖尿病、護膚護發、防止皮膚衰老和皺紋的產生、防止斷發和脫發、防止皮膚因日光紫外線照射而引起的皮膚灼傷與黑變，以及防治婦女產后抑郁癥等都具有良好的生理功能。T.L.Graham利用RNAi技術在不影響其他大豆異黃酮組分含量的情況下特異降低大豆苷元在大豆中的含量，發現轉化的大豆對疫霉根腐病的抗性明顯降低。因此，大豆苷元的應用潛力是巨大的。比較染料木素和大豆苷元的合成途徑可知，除查爾酮還原酶(CHR)以外，其他的催化酶都是相同或相似的。大豆查爾酮還原酶能催化合成異甘草素化合物，而異甘草素是大豆苷元生物合成途徑中必需的前體物質，查爾酮還原酶（CHR）特異存在大豆苷元的合成途徑中，在大豆苷元的合成中發揮著重要的作用，同時對大豆染料木素的合成也可能有著重要的影響。所以拓展對查爾酮還原酶（CHR）的功能研究，不僅可以進一步明晰查爾酮還原酶（CHR）在大豆苷元合成中的作用機理，而且對大豆苷元及染料木素合成的調控都有著重要影響，對大豆異黃酮的研究具有重要意義。

Dixon（2002）在對大豆和甘草的EST數據庫分析中指出大豆查爾酮還原酶（CHR）在各自基因組中都是以多基因形式存在的。而目前在美國GENEBANK中只有一種可以確認功能的大豆還原酶基因CHR1。到目前為止關于大豆中查爾酮還原酶（CHR）類型及數量尚無定論，且尚不明確不同類型的查爾酮還原酶（CHR）在植物中與大豆苷元的合成能力相關。所以，關于新基因類型的查爾酮還原酶（CHR）基因的克隆與鑒定仍是研究分析大豆苷元合成調控的一個重要內容。

發明內容

本發明的目的是為提高植物特別是大豆合成異甘草素化合物，進而提高大豆苷元的含量，而提供一種大豆查爾酮還原酶基因CHR4。

大豆查爾酮還原酶基因CHR4，其堿基序如序列表SEQ?ID?NO.1或2所示；

一種植物表達載體，它插入了如序列表SEQ?ID?NO.1或2所示的基因；

所述的載體為pBI121；

大豆查爾酮還原酶基因CHR4在生產轉基因植物品種中的應用。

所述的植物為大豆。