桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因及其应用

allin2025-04-15  24


本发明涉及生物,具体涉及桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因,还涉及该基因的应用。


背景技术:

1、

2、楠木是川渝地区的重要珍贵树种,同时也是金丝楠木的主要来源,因此是建设任务的重要环节。楠木又叫桢楠,是木兰亚纲樟科楠属的高大乔木,现主要分布在我国西南片区。由于其木材的特殊表型,如金色的丝绸一般,在明清时期遭到皇家的大量砍伐,导致群落数量极具下降,同时桢楠天然生长及其缓慢,造成其成为濒危物种。因此,如何既要保护桢楠的种质资源,又要提高金丝楠木的产量与利用,是当前面临的两大难题。

3、金丝楠木自古是皇室专用木材,而桢楠是最优秀的来源树种。然而目前对桢楠的研究几乎处于空白阶段,仅有一些生理和代谢的研究,基础十分薄弱。因此,亟需致力于解析桢楠金丝性状的遗传基础和形成机制,为桢楠种质资源的保护与利用以及后续的良种选育奠定基础。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因;本发明的目的之二在于提供催化柚皮素合成类黄酮桑色素的组合酶;本发明的目的之三在于提供含有所述基因的重组载体;本发明的目的之四在于提供含有所述基因或所述重组载体的转化体;本发明的目的之五在于提供黄烷酮3-羟化酶、黄酮醇合成酶和黄烷酮2羟基化酶联合催化柚皮素合成桑色素中的应用;本发明的目的之六在于提供一种合成催化柚皮素合成类黄酮桑色素的方法。

2、1、桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因,所述基因包括黄烷酮3-羟化酶基因、黄酮醇合成酶基因和黄烷酮2羟基化酶基因,所述黄烷酮3-羟化酶基因的核酸序列如seq id no.1所示;所述黄酮醇合成酶基因的核酸序列如seq id no.2所示;所述黄烷酮2羟基化酶基因的核酸序列如seq id no.3所示。

3、2、催化柚皮素合成类黄酮桑色素的组合酶,所述酶包括黄烷酮3-羟化酶、黄酮醇合成酶和黄烷酮2羟基化酶,所述黄烷酮3-羟化酶由seq id no.1所示核苷酸编码;所述黄烷酮3-羟化酶由seq id no.2所示核苷酸编码,所述黄酮醇合成酶由seq id no.3所示核苷酸编码。

4、3、含有所述基因的重组载体,所述重组载体为含黄烷酮3-羟化酶基因的重组载体、黄酮醇合成酶基因的重组载体和黄烷酮2羟基化酶基因的重组载体。

5、本发明优选的,所述重组载体为seq id no.1~ seq id no.3所示序列分别连入pgex6p-2载体的ecori和xhoi酶切位点。

6、4、含有所述基因或所述重组载体的转化体。

7、5、黄烷酮3-羟化酶、黄酮醇合成酶和黄烷酮2羟基化酶联合催化柚皮素合成桑色素中的应用,所述黄烷酮3-羟化酶的核酸序列如seq id no.1所示;所述黄酮醇合成酶的核酸序列如seq id no.2所示;所述黄烷酮2羟基化酶的核酸序列如seq id no.3所示。

8、6、一种合成催化柚皮素合成类黄酮桑色素的方法,通过在含有柚皮素底物的生物体内表达黄烷酮3-羟化酶基因、黄酮醇合成酶基因和黄烷酮2羟基化酶基因,所述黄烷酮3-羟化酶的核酸序列如seq id no.1所示;所述黄酮醇合成酶的核酸序列如seq id no.2所示;所述黄烷酮2羟基化酶的核酸序列如seq id no.3所示。

9、本发明优选的,所述生物体为原核生物或真核生物。

10、本发明的有益效果在于:本发明提供了桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因,包括黄烷酮3-羟化酶基因、黄酮醇合成酶基因和黄烷酮2羟基化酶基因,将上述三个表达的酶在体外发生酶促反应,模拟植物体内的桑色素合成代谢途径,鉴定产物中是否存在桑色素,进而明确桢楠中类黄酮桑色素的生物合成途径,能够用于为桢楠种质资源的保护与利用以及后续的良种选育奠定基础。



技术特征:

1.桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因,其特征在于:所述基因包括黄烷酮3-羟化酶基因、黄酮醇合成酶基因和黄烷酮2羟基化酶基因,所述黄烷酮3-羟化酶基因的核酸序列如seq id no.1所示;所述黄酮醇合成酶基因的核酸序列如seq id no.2所示;所述黄烷酮2羟基化酶基因的核酸序列如seq id no.3所示。

2.桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的组合酶,其特征在于:所述酶包括黄烷酮3-羟化酶、黄酮醇合成酶和黄烷酮2羟基化酶,所述黄烷酮3-羟化酶由seq id no.1所示核苷酸编码;所述黄烷酮3-羟化酶由seq id no.2所示核苷酸编码,所述黄酮醇合成酶由seq idno.3所示核苷酸编码。

3.含有权利要求1所述基因的重组载体,其特征在于:所述重组载体为含黄烷酮3-羟化酶基因的重组载体、黄酮醇合成酶基因的重组载体和黄烷酮2羟基化酶基因的重组载体。

4.根据权利要求2所述的重组载体,其特征在于:所述重组载体为seq id no.1~ seqid no.3所示序列分别连入pgex6p-2载体的ecori和xhoi酶切位点。

5.含有权利要求1所述基因或权利要求2~3任一项所述重组载体的转化体。

6.黄烷酮3-羟化酶、黄酮醇合成酶和黄烷酮2羟基化酶联合催化柚皮素合成桑色素中的应用,其特征在于:所述黄烷酮3-羟化酶的核酸序列如seq id no.1所示;所述黄酮醇合成酶的核酸序列如seq id no.2所示;所述黄烷酮2羟基化酶的核酸序列如seq id no.3所示。

7.一种合成催化柚皮素合成类黄酮桑色素的方法,其特征在于:通过在含有柚皮素底物的生物体内表达黄烷酮3-羟化酶基因、黄酮醇合成酶基因和黄烷酮2羟基化酶基因,所述黄烷酮3-羟化酶的核酸序列如seq id no.1所示;所述黄酮醇合成酶的核酸序列如seq idno.2所示;所述黄烷酮2羟基化酶的核酸序列如seq id no.3所示。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述生物体为原核生物或真核生物。


技术总结
本发明公开了桢楠催化柚皮素合成类黄酮桑色素的基因及其应用,包括黄烷酮3‑羟化酶基因、黄酮醇合成酶基因和黄烷酮2羟基化酶基因,将上述三个表达的酶在体外发生酶促反应,模拟植物体内的桑色素合成代谢途径,鉴定产物中是否存在桑色素,进而明确桢楠中类黄酮桑色素的生物合成途径,能够用于为桢楠种质资源的保护与利用以及后续的良种选育奠定基础。

技术研发人员:罗克明,孔令飞,祝顺琴,陈昌稳,宋琴
受保护的技术使用者:西南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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