油茶查尔酮合酶和异构酶基因的cDNA克隆

查尔酮合酶和查尔酮异构酶是类黄酮代谢与色素苷代谢的关键酶.以油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为材料,通过分子克隆方法鉴定了1条查尔酮合酶基因全长cDNA和1条查尔酮异构酶全长cDNA.结果表明:油茶查尔酮合酶基因的cDNA含1479 bp,编码412个氨基酸,为目前最长的查尔酮合酶,与其它物种的查尔酮合酶具有极高的相似性,在进化上高度同源;油茶查尔酮异构酶基因的cDNA含899 bp,编码206个氨基酸,与茶的查尔酮异构酶基因高度同源,但与其它物种的相似性较低.     

桑树查尔酮异构酶基因的克隆与原核表达分析

以果叶兼用新桑品种‘嘉陵30号’的果实为材料,采用同源克隆法和抑制PCR法克隆桑树查尔酮异构酶基因(MaCHI)全序列.该基因的基因组序列全长2 402 bp,包含2 112 bp长的ORF和290 bp长的3'UTR序列,ORF由4个外显子和3个内含子组成,该基因编码219个氨基酸.预测MaCHI编码蛋白质的分子质量为23.8 ku,理论等电点为5.29.采用RT-PCR法分析MaCHI在不同组织中的表达水平,在叶片和果中的表达量较高,在根中表达量较低.构建pET-28a(+)-MaCHI原核表达重组质粒,并在大肠杆菌中诱导表达.     

观赏植物花色形成关键酶查尔酮合成酶研究进展

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是花色素合成途径中的第1个关键酶,它在植物中表达量的改变,能够影响花朵的颜色,在与花色有关的研究中最多,也最深入。文章详细阐述了植物查尔酮合成酶及其基因在花色上的研究发展情况,即查尔酮合成酶在花色表达中的作用、相应的调控因素及利用方式,旨在为以后利用查尔酮合成酶培育新的花色品种提供理论依据和思考方向。     

查尔酮的结构修饰及抗癌、抗炎活性研究进展

查尔酮类化合物是广泛存在于自然界中一种黄酮类化合物,具有抗癌、抗炎症、抗菌、抗寄生虫、抗病毒等生物活性,是一类很具有前途的药物模板。重点阐述了近年来查尔酮类化合物的抗癌、抗炎症活性以及构效关系研究进展。结果表明查尔酮类化合物药理活性广泛、安全、结构简单且制备方便,是一个良好的药物开发先导物。     

金花茶查尔酮异构酶基因全长克隆与表达的初步研究

利用RT-PCR和RACE技术,从我国珍稀濒危植物金花茶花瓣中获得了查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)基因的cDNA全长,命名为Cn-CHI,GenBank登录号HQ269805.1。碱基序列分析表明,Cn-CHI基因全长953 bp,包含56 bp的5’非翻译区、204 bp的3’ 非翻译区和一个长为693 bp编码230个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列比对分析表明,Cn-CHI基因编码蛋白与蔷薇科、杜鹃花科、茄科等植物的CHI蛋白同源性都在75%以上,与山茶科山茶属茶树CHI蛋白同源性高达99%。相对荧光定量PCR分析表明,Cn-CHI基因在金花茶花蕾发育过程中呈现先急剧上升后平缓下降的趋势;在花器官的不同部位中,Cn-CHI基因表达量最高的是雌蕊,其次是雄蕊,在萼片和花瓣中的表达量较低且相差不大。     

二氢查尔酮生产技术

二氢查尔酮是新型甜味剂的一种,可作为食品甜味添加剂,其甜度为蔗糖的100倍.该甜味剂无热量,适宜于肥胖症和糖尿病患者.生产二氢查尔酮的原料有桔皮苷、柚皮苷和野黑樱素等,它们都来自废弃物,是一种价廉易得的原料.     

北美鹅掌楸LtCHS基因的克隆及生物信息学与组织表达特征分析

【目的】鹅掌楸属花色种间差异较大,是研究木本植物花色形成与调控机制的较理想材料。查尔酮合成酶基因( CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键基因,与植物花色形成密切相关,同时又是研究科以下系统发育的理想基因,种间进化差异较大,因此 CHS基因用于研究鹅掌楸属花色差异形成机制有较强的可行性。本研究克隆北美鹅掌楸的查尔酮合成酶基因,并对其进行生物信息学及组织表达分析,以期为鹅掌楸属树种花色的形成和调控机制研究提供参考。【方法】以北美鹅掌楸的花芽为材料,采用同源克隆和 RACE 技术克隆查尔酮合成酶基因( LtCHS),并进一步扩增该基因的基因组序列。对该基因进行生物信息学分析。采用半定量 RT-PCR 方法分析 LtCHS基因在鹅掌楸属种间及不同组织中的表达水平。【结果】获得2个查尔酮合成酶基因： LtCHS1与LtCHS2。LtCHS1基因的 cDNA全长875 bp,包含1个702 bp的ORF,其基因组DNA ( gDNA)只含有1个外显子,没有内含子,编码233个氨基酸,蛋白质分子量为71.88 kDa,等电点为5.09。LtCHS2基因的 cDNA 全长1457 bp,包括1个1185 bp的 ORF,其 gDNA含有2个外显子和1个内含子,编码394个氨基酸,蛋白质分子量为120.0 kDa,等电点为4.97。2个基因的组织表达分析结果显示,LtCHS 基因不仅在同一树种不同组织间存在差异,而且在种间也存在表达差异。LtCHS1基因仅在北美鹅掌楸中表达,LtCHS2基因在鹅掌楸中表达,在杂交鹅掌楸中二者均有表达。【结论】获得的2个 LtCHS基因属于同一基因家族,但执行不同功能。二者在种间表达存在差异可能与鹅掌楸属花色形成有关。结合鹅掌楸属种间花色特征,可初步推测,LtCHS1基因与 LtCHS2基因可能分别调控不同类型花青素的合成。     

杜仲黄酮生物合成途径相关基因表达差异研究

为研究黄酮类物质在杜仲组织内的积累规律,在杜仲幼果和成熟叶片中获得杜仲黄酮合成相关酶11条,其中差异表达基因8条;获得查尔酮合酶基因(CHS)家族成员3个,EuCHS1和EuCHS2在叶片和幼果表达量存在显著差异,叶片以EuCHS1为主,而果实以EuCHS2为主;查尔酮异构酶基因(EuCHI)和黄烷酮3-羟化酶基因(EuF3H)、类黄酮3’-羟化酶基因(EuF3′H)在叶片和幼果均有表达,但表达量差异未达到显著水平;杜仲黄酮醇合成酶(EuFLS)基因家族有4个成员,叶片以EuFLS3和EuFLS4为主,而果实以EuFLS1和EuFLS2为主。     

蛹虫草聚酮合酶基因的多样性分析

以蛹虫草的菌丝体为材料,利用基因组挖掘的方式从蛹虫草基因组中获得其聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)基因,对这些PKS基因进行生物信息学分析以推断它们的功能,并检测它们在不同培养基上的表达情况。结果表明:蛹虫草中含有13个PKS基因(CmPKS 1-13),包括2个非还原型聚酮合酶(Non-reducing PKS,NR-PKS),5个部分还原的聚酮合酶(Partial-reducing PKS,PR-PKS),6个高度还原型聚酮合酶(Highly reducing PKS,HR-PKS);聚类分析显示CmPKS 1、CmPKS 3可能参与链格孢吡喃酮(alternapyrone),CmPKS 4可能参与黄曲霉素,CmPKS 5可能参与美伐他汀,CmPKS 6可能参与分生孢子色素,CmPKS 8可能参与伊快霉素的生物合成,其余PKS与生物合成未知化合物的PKS聚为一支;半定量PCR显示CmPKS 7和CmPKS 9在4种培养基上均强烈表达;CmPKS 3、CmPKS 6在4种培养基上微弱表达;CmPKS 10、CmPKS 11和CmPKS 12只在GL培养基上强烈表达,在其余3种培养基上微弱表达;CmPKS 1和CmPKS 4只在GL培养上微弱表达,CmPKS 8仅在GS培养基上微弱表达;CmPKS 2、CmPKS 5和CmPKS 13在检测的培养基中都不表达。本研究为进一步异源表达蛹虫草中的PKS基因及其功能鉴定、具新颖结构聚酮化合物的发掘奠定基础。     

基于中麻黄萌发种子转录组的黄酮类化合物合成途径基因的挖掘

应用新一代高通量测序技术(Illumina Solexa),对中麻黄(Ephedra intermedin)同萌期的种子进行转录组测序,数据重头(denovo)组装后,共获得52 007条Unigene序列,总长为25 043 596 bp。COG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了64 751个GO功能注释,17 701个COG功能注释以及16 942个KEGG注释,并从KEGG通路中找到参与黄酮类化合物合成途径的关键基因片段283个,其中包含了查尔酮合酶基因、细胞色素相关基因和花青素还原酶等基因。中麻黄转录组测序工作的完成,极大地扩充了麻黄的基因资源,为麻黄属植物分子系统进化分析、抗性和药用功能基因的发掘与利用、遗传改良等研究奠定基础。     

银杏叶黄酮研究进展

报道了近年银杏叶黄酮的最新研究进展;银杏叶黄酮生物体内合成代谢途径：遗传因子、生长发育进程、生态条件和栽培措施对银杏叶黄酮的影响;调控银杏叶黄酮的遗传和生理生化机制等,介绍了生物技术和化学合成在工厂化生产银杏黄酮方面的尝试,并对提高银杏叶黄酮含量的途径进行了评价及前景展望。     

美国红枫变色期苯丙氨酸解氨酶与查儿酮异构酶变化研究

以美国红枫‘秋天火焰’（Acer×freemanif‘Autumn Blaze’）和‘白兰地’（Acer rubrum‘Brandywine’）为试材,研究美国红枫变色过程中,叶片中花青苷含量及其合成相关酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查儿酮异构酶（CHI））的活性变化。结果表明：两红枫品种叶片中花青苷含量随天数的增加均为单峰曲线,分别在第20d和25d出现峰值;PAL酶活性与花青苷含量成二次曲线关系,CHI酶活性与花青苷含量呈极显著的线性关系;PAI、CHI是秋天火焰花青苷合成的关键酶,CHI是白兰地花青苷合成的关键酶。     

低温对2种玉兰花色及相关酶活性的影响

以4年生紫玉兰和二乔玉兰盛花期外层花瓣为试材,设置温度梯度为-1,-2,-3,-4,-5,-6℃,以自然植株的花瓣作为对照(CK),研究低温胁迫对2种玉兰花色参数L*,a*,6*,C*,花色苷和类黄酮含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)和查尔酮异构酶(CHI)活性的影响.结果表明:随着处理温度的降低,2种玉兰花瓣的明度L*值降低,色相a*值不断减小,色相6*值升高,紫玉兰C*不断降低,二乔玉兰C*先上升后下降.紫玉兰花色苷和类黄酮含量随着温度的降低而不断降低,PAL和CHI活性逐渐上升;低温胁迫初期,二乔玉兰在花色苷和总黄酮含量变化缓慢,-5℃开始大幅度降低,PAL和CHI活性随着温度的降低呈现缓慢下降的趋势.相关性分析表明:低温处理后二乔玉兰花色苷和类黄酮含量变化与PAL和CHI活性呈显著正相关,而紫玉兰花色苷和类黄酮含量变化与PAL和CHI活性呈负相关.综上所述,低温导致花色苷和类黄酮含量合成受阻,相关酶活性紊乱,严重影响2种玉兰花色的正常表达.     

植物花色素合成的转录调控研究进展

花色素是由植物类黄酮代谢途径产生的次生代谢产物,决定了花、果实和种子的颜色。随着类黄酮代谢途径的研究不断地深入,多种植物编码合成花色素的结构基因也已得到克隆,并研究证明花色素合成结构基因与转录因子(MYB、 bHLH和WD40)有着极其复杂的相互作用模式。本文主要对花青素合成相关的MYB、bHLH和WD40转录因子及其在调节结构基因表达和花青素合成中的作用进行了综述。     

黄色花形成机制及基因工程研究进展

通过对黄色花的花色素组成及其主要花色素生物合成途径中相关酶和基因的介绍,综述黄色花形成的生物化学及分子生物学机制研究进展,并分析利用基因工程技术,通过抑制花色苷合成途径中关键酶的基因表达或导入外源黄色花形成相关基因,获得黄色花卉新品种的可行性.以期为开展黄色花分子育种提供参考.同时探讨黄色花卉基因工程研究中存在的主要问题和应用前景.