野葛异黄酮合酶基因的分离与功能验证-论文.pdf

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1、植物科学学报2013，31(4)：398～405P

2、antScienceJournalD0I：1o3724／SPJ1142201340398野葛异黄酮合酶基因的分离与功能验证苟君波3，李长福，陈方方，李兆波一，黎佳(1．中国科学院武汉植物园，武汉430074；2中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室，武汉4300743．中国科学院大学，北京100049)摘要：异黄酮是野葛(Puerar~Iobata)中的主要活性成分，而异黄酮合酶(IFS)是催化异黄酮生物合成的第一步关键酶，尽管野葛的／FS基因已被分离，但其功能还未得到任何验证。本研究以中国安徽省郎溪县的野葛为材料，利用RT—PCR

3、技术成功克隆到野葛／FS基因，命名为PIIFS，PIIFS开放阅读框大小为1566bp，编码521个氨基酸，将该基因克隆到GALl启动子控制下的酵母表达载体pESC—TRP上，得到重组质粒pESC—TRP—PJlFS，通过LjAC／ssDNA／PEG方法将其转化进酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)WAT11中进行异源表达，并在酵母体内对其活性进行验证，结果显示PIIFS能催化甘草素生成大豆苷元，表现出异黄酮合酶活性特征。荧光定量PCR分析显示，PIIFS基因主要在野葛的根中表达，这与活性物质异黄酮主要在野葛根中的积累模式一致。关键词：野葛；异黄酮合酶；甘草素；大豆

4、苷元中图分类号：Q946．8文献标识码：A文章编号：2095—0837(2013)04—0398—08MolecularCloningandCharacterizationofIsoflavoneSynthaseGenefromPuerariaIobataGOUJun—Bo’，，。LIChang—Fu’，CHENFang-Fang’，LIZhao—Bo''。LlJia’'，，，(1WuhanBotanicalGarden，ChineseAcademyofSciences，Wuhan430074，China；2KeyLabofP『amGermplasmEnhancementandSpeci

5、aItyAgricultural，ChineseAcademyofSciences，Wuhan430074，China；3UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Isoflavonesarethemainactivecomponentofkudzu(PuerariaIobata)．ThefirstcommittedstepintheproductionofisoflavonesiSperformedbyacytochromeP450enzyme．1FS．While／FSgeneshavebeeni

6、solatedfromkudzu．nobiologicalfunctionshavebeenidentifiedtodate．Weclonedan／FSgeneviaRT—PCR．namedPIIFS，usingkudzucollectedfromLangxi(Anhui，China)asplantmateria1．TheP／／FScontainedanopenreadingframefORF)encoding521aminoacidresidues．TheamplifiedPI／FSgenewasclonedintopESC—TRPvector．withyeastGL7divergen

7、tpromotersasthecontro1．Theconstructedrecombinantplasmid．namedpESC—TRP—PIIFS．wastransformedintoSaccharomycescerevisiaestrainWAT11accordingtotheLiAc／ssDNA／PEGmethod．TheP／／FSexpressedinyeastwasabletocatalyzedaidzeinformationfrOmliquiritigenin．indicatingthatithadlFSactivityGeneexpressionPatternanalys

8、isrevealedthatPIlFswasexpressed＼nrootsatthehighestleveI．whichwasconsistentwithisoflavonesaccumulationinkudzuplantlets．Keywords：PuerariaIobata；Isoflavonesynthase；Liquiritigenin；Daidzein异黄酮类物质的生物合成是黄酮类化合物次生科植物中。异黄酮可作为植物抗