[发明专利]一种何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2及其编码产物和应用

说明书

本发明涉及一种何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2及其编码产物和应用，所述基因FmCHS2的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述编码产物氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2是何首乌黄酮类化合物合成途径的关键调控基因，可用于调节何首乌的柚皮素含量，该酶可以应用于以对香豆酰辅酶A和的丙二酰辅酶A制备柚皮素的通路。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2及其编码产物和应用。

背景技术

何首乌Fallopia multiflora(Thunb.)Harald.系蓼科何首乌属多年生草本植物，分布于中国陕西南部、甘肃南部、华东、华中、华南、四川、云南及贵州等地。何首乌通常长在山谷灌丛、山坡林下、沟边石隙，海拔200-3000米等地方。2020年版《中国药典》记载何首乌的干燥块根做何首乌入药，具有解毒，消痈，截疟，润肠通便的功效。用于疮痈，瘵病，风疹瘙痒，久疟体虚，肠燥便秘等的治疗，为中医常用药材之一。其有效成分有二苯乙烯苷类、蒽醌类、黄酮类与酚类等。

黄酮类化合物的生物合成途径一般可分为三个阶段，第一阶段是由苯丙氨酸到香豆酰辅酶A，这是许多次生代谢共有的；第二阶段由香豆酰辅酶A到查尔酮，这是黄酮代谢的关键反应，它合成芦丁和其他黄酮类物质，所有黄酮类化合物合成的前体物都是对香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A在查尔酮合成酶(Chalcone synthase，CHS)的作用下产生查尔酮开始的；第三阶段是各种黄酮类化合物的合成。

目前，在很多植物中发现了CHS多基因家族，如葡萄、矮牵牛、郁金香、甘薯、拟南芥等。但对于何首乌FmCHS基因的克隆、表达模式及CHS蛋白编码序列目前尚不清楚。未有任何与何首乌CHS蛋白及其编码基因相关的文献报道。

发明内容

针对上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

一种如上述所述的何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2编码的产物，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

一种含有如上述所述的何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2的重组表达载体。

进一步地，所述重组表达载体以基因FmCHS2的cDNA为模板，如SEQ ID NO：3-4所示的引物，进行PCR扩增；将PCR产物和FmCHS2表达载体进行单酶切，回收纯化，连接转化大肠杆菌获得重组表达载体pET-32a-FmCHS2。

一种如上述所述的基因FmCHS2或上述所述的重组表达载体在制备黄酮类化合物中的应用。

进一步地，所述应用包括在细胞中转入所述何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2或利用何首乌查尔酮合酶促进黄酮类化合物的合成。

进一步地，所述黄酮类化合物为柚皮素。

本发明的有益效果如下：

本发明所提供的何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2是首次从何首乌植物中克隆制备所得。何首乌查尔酮合酶基因FmCHS2是何首乌黄酮类化合物合成途径的关键调控基因，可用于调节何首乌的柚皮素含量，该酶可以应用于以对香豆酰辅酶A和的丙二酰辅酶A制备柚皮素的通路。利用本发明所提供的基因可以通过基因工程技术提高何首乌药效成分黄酮类化合物的含量，可用于其大量生成，为制备何首乌的黄酮类化合物提供了研究方向。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明