[发明专利]一种植物NIA1基因在提高银杏黄酮和内酯含量中的应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种植物NIA1基因的应用，特别涉及一种植物NIA1基因同时促进 银杏细胞中黄酮和银杏内酯合成积累的应用。

(二)背景技术

银杏提取物(GinkoBilobaExtract，GBE)是以银杏叶为原料，采用适当的溶剂， 提取其中有效成分获得的一种产品。GBE广泛应用于药物、保健品、食品添加剂、功 能性饮料、化妆品等领域。该产品是现代科学技术开发出的植物药中最成功的案例之 一。

银杏叶提取物的药用价值与应用极为广泛。除具有显著的拮抗PAF受体外，还可 以在抗炎、抗过敏、扩张血管、保护心脑血管、改善外周血液循环、降低血清胆固醇 及辅助抗癌等方面发挥药效，可以广泛应用于心脑血管、神经等系统疾病的防治和保 健。

药理学研究结果表明，黄酮和银杏内酯是银杏叶提取物中的主要活性成分，目前 各种银杏提取物产品大都以黄酮和银杏内酯的含量作为产品质量控制的重要标准。然 而，银杏叶片中黄酮和银杏内酯含量普遍较低，因此以普通的银杏叶作为原料生产银 杏提取物不仅产品得率低，而且生产成本高。因此，提高银杏中黄酮和银杏内酯的含 量对提高银杏的经济和药用价值具有重要意义。

利用基因工程技术对特定的代谢途径进行调控，是解决植物中活性物质低产问题 的常用手段。目前常用的分子调控策略之一是克隆代谢途径中的关键酶基因,并在体 外重组后导入到植物细胞中,期望通过提高代谢途径中关键酶基因的表达水平提高代 谢流量,从而达到增加次生产物产量的目的。这一策略的基本特点是对特定代谢途径 中的个别限速步骤进行调控。虽然关键酶基因调控技术对提高细胞中特定代谢途径 中的个别基因表达水平具有一定的效果，但是由于大多数植物活性物质为次生代谢产 物，其特点是生物合成的反应步骤复杂，而且不同的次生代谢途径之间相互交叉形成 既相互依赖又相互制约的次生代谢网络，因此植物细胞往往可以通过各种制约机制削 弱因个别基因表达水平加强而对整个次生代谢网络的影响，保持次生代谢网络的相对 稳定性，从而减少关键酶基因调控技术对次生产物代谢流量的增加作用。因此，仅仅 增加个别关键酶基因的表达水平有时并不能有效提高次生物质的产量。另外，由于次 生代谢产物本身并不是植物进行正常生命活动所必需的物质，因此在正常情况下植物 细胞中的调控系统对次生代谢产物的合成具有严格的抑制调控作用。而关键酶基因技 术只对代谢途径中个别限速步骤进行调控，并未改变细胞中固有的次生代谢产物合成 抑制调控系统。因此，虽然关键酶基因调控技术可以提高代谢途径中个别限速酶基因 的表达水平，但是由于受细胞中固有的抑制性调控系统的影响，次生产物的合成积累 难以显著提高。此外，关键酶基因技术只能针对一种次生活性物质的合成进行调控， 无法同时促进两种不同类型的次生活性物质的合成积累。

鉴于关键酶基因调控技术存在着上述局限性，近年来国际学术界提出了将植物细 胞次生代谢调控研究从对特定代谢途径的个别关键酶基因的“点”调控技术向基于细 胞整体水平的复合调控策略转变的观点。该策略的基本要点是将植物细胞视为次生代 谢产物合成的“微型工厂”，希望通过特定的调控手段对细胞进行整体调控，使其处于 有利于次生产物合成积累的状态。由于这一调控策略可以克服关键酶基因调控存在的 各种缺点，因而被认为是植物细胞次生代谢工程研究领域的一个重要发展趋势。然而 由于缺乏从细胞整体水平上对次生代谢进行复合调控的分子手段，目前很少见到相关 的研究报道。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种植物NIA1基因在提高银杏黄酮和内酯含量中的应用，可 以同时促进银杏细胞中黄酮和银杏内酯合成积累。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种植物NIA1基因在提高银杏黄酮和内酯含量中的应用。

进一步，所述植物NIA1基因来源于拟南芥、烟草或番茄，优选来自拟南芥，最 优选所述植物NIA1基因核苷酸序列为SEQIDNO.1所示。