[發明專利]一種來源于臺灣金線蓮的查爾酮酶基因及其應用

有效

• 申請號: 201811456216.3
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109517831B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 楊琳;張君誠;付鳳玲;李晚忱;宋育紅;邢建宏
• 申請（專利權）人: 三明學院
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳

本發明提供一種來源于臺灣金線蓮的查爾酮合酶基因及其應用，涉及基因工程技術領域。一種來源于臺灣金線蓮的查爾酮合酶基因，其具有如SEQ ID NO.1所述的核苷酸序列，如SEQ ID NO.2所述的氨基酸序列，如SEQ ID NO：3所示編碼區序列。該序列是一種新的查爾酮合酶基因序列，能夠應用在水稻中，可以調控水稻中黃酮類化合物的含量。其對研究次生代謝產物的合成途徑具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，且特別涉及一種來源于臺灣金線蓮的查爾酮合酶基因及其應用。

背景技術

臺灣金線蓮(Aoectochilus roxburghii)是多年生草本植物，生長在臺灣地區，屬蘭科開唇蘭屬金線蓮種。臺灣金線蓮中重要藥理活性的物質主要為：黃酮類化合物，甾體類化合物，三萜類化合物，糖類成分，生物堿，強心甙類，酯類，牛磺酸，多種氨基酸，微量元素及無機元素等。在民間素有“藥王”、“金草”、“神草”、“鳥人參”等美稱。其中，臺灣金線蓮中的多糖、黃酮類化合物、甾體等被認為是重要的活性物質，這些物質的合成直接影響了臺灣金線蓮的藥用價值。解析次生代謝產物的合成途徑是開展相關合成生物學研究的前提和基礎。

查爾酮合酶(Chalcone synthase，CHS)是黃酮類物質合成代謝途徑中關鍵的酶基因。黃酮類化合物合成代謝途徑中，最先催化的酶是苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanineammonialyase,PAL)，它可以催化L-苯丙氨酸(L-phenylalanine)生產反式肉桂酸(Trans-cinnamic acid)。上步反應中產生的反式肉桂酸，在氧和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)同時存在的條件下，經過肉桂酸4-羥基酶(Cinnamic acid 4-hydroxy enzyme,C4H)催化，可以生成4-羥基香豆酸(4-hydroxycinnamate acid)。接著4-羥基香豆酸-輔酶A連接酶(4-hydroxycinnamate acid-coenzyme Aligase,4CL)催化連接，將前一步驟生成的4-羥基香豆酸轉化為4-羥基香豆酰-CoA等硫酯，此步驟需要ATP提供能量。產生的4-羥基香豆酰-CoA可與丙二酰-CoA在查爾酮合酶的作用下反應，生成查爾酮(Chalcone)。查爾酮作為黃酮類化合物合成5條支路(異黃酮支路、橙酮支路、黃酮支路、花青素支路和黃酮醇支路)的共同底物，在苯丙烷代謝過程中發揮作用。因此，查爾酮合酶是植物黃酮類化合物合成代謝途徑的關鍵限速酶，其活性與各種黃酮類化合物的合成代謝和積累密切相關。對臺灣金線蓮中查爾酮合酶基因的研究，是研究臺灣金線蓮中特定的目的次生代謝產物富集的基礎，具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種來源于臺灣金線蓮的查爾酮合酶基因、此基因編碼的氨基酸、含有此基因的重組質粒以及該查爾酮合酶基因的應用，為植物中黃酮類化合物的合成代謝研究提供基礎。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

一種源于臺灣金線蓮的查爾酮合酶基因，所述查爾酮合酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

可選的，查爾酮合酶基因編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

可選的，查爾酮合酶基因的編碼區序列如SEQ ID NO：3所示。

一種含有上述查爾酮合酶基因的重組質粒。

可選的，所述質粒為pZZ00026-Ubi-CHS-T-nos。

一種上述的查爾酮合酶基因在調控水稻黃酮含量中的應用。

可選的，如上所述的應用，包括以下步驟：

S1，將臺灣金線蓮的查爾酮合酶基因的ORF序列，插入到pZZ00026-Ubi-CHS-T-nos質粒中，得到表達載體；