[发明专利]一种提高花生仁中白藜芦醇含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域。具体涉及一种提高花生仁中白藜芦醇含量的方法；是将组织特异性表达启动子及白藜芦醇合成酶转化入花生，从而安全、高产的提高花生仁中白藜芦醇含量，提高花生本身的营养、保健价值。

背景技术

白藜芦醇是一类多酚类植物性化合物，广泛存在于种子植物中，主要通过苯丙氨酸代谢途径合成。它不仅能使植物对某些疾病产生抗性，对人体也有明显的保健作用，具有抗菌、抗炎、抗过敏、抗血栓作用；同时具有抑制血小板凝集、保护缺血器官、抗氧化、抗自由基的作用，尤其是在心血管病和癌症预防方面，具有重要功效[白藜芦醇研究现状与应用展望；程丽英、刘树兴，食品研究与开发，2005，26：25-27]。

自然条件下，白藜芦醇在植物体内的含量非常低，含量最高的葡萄皮中，其含量仅为10-100μg/g。自从美国Sanders博士研究证明“可食用花生中含有白藜芦醇”后，引起国际上对花生保健功能的普遍关注。我国花生资源丰富。花生作为重要油料作物，同时也富含植物固醇、叶酸、维生素及大量的微量元素，其营养及保健价值都非常高。不少学者对花生各部位白藜芦醇含量进行了测定，对提高白藜芦醇含量的途径和方法进行了许多研究开发。通过高效液相色谱(HPLC)的方法，对花生不同部位中白藜芦醇含量进行测定，测得花生根中的白藜芦醇含量最高(94.3μg/g)，但在花生叶和花生仁中未发现白藜芦醇[HPLC法测定花生不同部位中白藜芦醇含量；张烜、胡君萍、韩玫、周勇，新疆医科大学学报，2003，26：440-441]。2004年，美国农业部的专家证实，花生红衣及花生仁中白藜芦醇的含量约为25.7μg/g[一种多酚类化合物-白藜芦醇的开发研究；刘大川、刘强，中国油脂，2004，29：9-11]。

随着对白藜芦醇生物活性及药理功能方面认识的加深，其基因工程在植物营养、保健品质遗传改良方面的应用逐渐受到研究者的广泛关注。将白藜芦醇合成酶基因导入到目标植物基因组中，可望使转基因植物表达白藜芦醇合成酶活性，启动其次生代谢合成途径，从而提高植物营养及保健性状，满足人们的医疗保健需要。白藜芦醇合成酶(resveratrolsynthase，简称RS，EC 2.3.1.95)是白藜芦醇合成代谢途径中最后一个起作用的关键酶，也是合成途径中唯一必须的合成酶。在葡萄、花生、松树等植物中都具有诱导型白藜芦醇合成酶的表达机制，但大多数植物细胞中虽然有酶的底物，却缺少白藜芦醇合成酶基因，从而缺乏在诱发因子作用下合成该类物质的能力。结构基因的基因工程中，启动子是影响基因表达时间、部位、效率及对不同诱发因子影响，从而影响转基因植物应用价值的一个重要因素。花生仁，即花生种子，主要由种皮和胚两部分组成；胚又分为胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分[山东花生，山东省农业科学院、王在序、盖树人主编，上海科学技术出版社，32页]。随着花生遗传转化体系的成熟，可以花生仁作为生物反应器，利用花生子叶特异表达启动子，通过基因工程的方法，构建含有白藜芦醇合成酶基因的植物表达载体，导入到花生植株中去，使花生仁能够合成并高产白藜芦醇。

通过在葡萄中克隆相关白藜芦醇合成酶基因，进而转入番茄试图提高其白藜芦醇含量[芪合酶基因的克隆与植物表达载体的构建；谭琳、郑学勤、康由发、施江，热带作物学报，2003，24：42-45]。但由于涉及到不同物种间的基因差异，所以不易获得预期效果。

利用细胞培养技术，郭斌等通过He-Ne激光辐照用根癌农杆菌感染过的葡萄皮脱皮化组织进行诱变处理，可得到较高含量的白藜芦醇[He-Ne激光诱变选育高产白藜芦醇细胞；郭斌、尉亚辉、曹炜等；光子学报，2002，31：277-280]。但操作参数繁琐，重现性较差。

公开号为CN1382693的中国专利介绍了从爬山虎及近缘植物中分离白藜芦醇芪合酶基因，并导入爬山虎中进一步提高其合成量的方法，但涉及到后期合成产物的分离、提纯、加工过程，工艺成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、高效、方便的、使花生仁能够合成白藜芦醇并能提高其含量的方法。该方法营养、保健并重，适应社会的发展与全民对保健食品日益增长的需求。