[发明专利]一种促进银杏黄酮醇苷合成的基因GbF3′H及其载体、蛋白、和应用

说明书

本发明公开了一种促进银杏黄酮醇苷合成的基因GbF3'H及其载体、蛋白和应用，所述基因GbF3'H的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，基因GbF3'H表达的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。本发明首次从银杏中克隆到全新的基因GbF3'H，通过将GbF3'H基因转入银杏体内，过量表达GbF3'H基因的转基因银杏的黄酮醇苷含量都明显增加，说明GbF3'H是促进银杏黄酮醇苷合成的关键基因，GbF3'H能够促进黄酮醇苷的合成，因此调控GbF3'H的表达在提高银杏叶片药用品质等方面具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及一种促进银杏黄酮醇苷合成的基因GbF3′H及其载体、蛋白和应用。

背景技术

银杏(Ginkgo biloba L.)是一种古老而独特经济树种，其叶中含有多种具有独特化学结构的化合物，如萜类、黄酮类、烷基酚酸、银杏内酯等。由于其广泛的药理价值，银杏叶一直受到广泛的研究。银杏叶提取物(GBE)中主要的成分是黄酮类化合物，黄酮类化合物是通过苯丙素途径合成的，可细分为黄酮类、黄酮醇类、黄烷醇类、花青素类、异黄酮类和黄酮类。其中槲皮素，山奈酚和异鼠李素三种黄酮醇苷是GBE最重要的黄酮成分，这三种成分含量的高低决定着银杏药物和食品补剂的质量。但是银杏叶中的黄酮醇苷化学结构复杂难以在体外合成，此外，高昂的合成成本也超过其商业可用性，这些都限制了黄酮醇苷的商业化生产。

类黄酮合成起始于苯丙氨酸途径，一些关键的合成基因与这些类黄酮的产生有关，如FLS、CHS、CHI、F3′H等合成基因。目前对于类黄酮合成途径的研究大部分集中在下游的花青苷，而对于黄酮醇苷合成基因的研究较少，尤其在银杏中鲜有报道。类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)是黄酮醇苷合成途径中非常关键的酶，属于细胞色素P450家族，在类黄酮生物合成过程中，起到催化上游物质生成二氢槲皮素(Dihydroquercetin)的作用。二氢槲皮素是下游槲皮素合成的底物，而槲皮素是一种关键的黄酮醇苷。因此通过研究F3′H在合成黄酮醇苷中的功能将有助于通过分子生物学手段促进银杏中GBE的含量。此外，也将为进一步了解黄酮类化合物在植物体内积累的分子机制提供重要参考和科学依据。

由于银杏自身遗传特性和其生长条件的限制，银杏遗传转化体系的建立至今还是一个世界性难题。因此对银杏这一重要的药用经济物种的研究还停留在克隆相关基因，而其具体的生物学功能并不清楚。特别是对银杏中黄酮醇通路中的关键结构基因的研究还不够深入，所以进一步展开银杏黄酮醇合成机制研究具有重要意义。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种促进银杏黄酮醇苷合成的关键基因GbF3′H,通过促进该基因的表达能够提高银杏中槲皮素，山奈酚和异鼠李素的含量，从而有效提高银杏中黄酮醇苷合成。

本发明还提供了所述的促进银杏类黄酮合成的关键基因GbF3′H表达的蛋白、载体及其应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种促进银杏黄酮醇苷合成的基因GbF3′H，所述基因GbF3′H的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

作为优选，用于扩增所述基因GbF3′H的引物对为SEQ ID NO.2:ATGTCTTCTCTGGAGTTCAAT和SEQ ID NO.3：AAGGCGGTTCATGTCTAA。

本发明所述的促进银杏黄酮醇苷合成的基因GbF3′H表达的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明所述含有促进银杏黄酮醇苷合成的基因GbF3′H的表达载体。

作为优选，所述表达载体在基因GbF3′H的5’端组装了组成型启动子CaMV35S，在基因GbF3′H的3’端组装了NOS-terminator。其中，启动子CaMV35S它能使GbF3′H基因在银杏体内高效表达，NOS-terminator可有效终止GbF3′H基因的转录。