葡萄中白藜芦醇合成酶基因的克隆及其转化黄芪研究

孙诗雯++张笑笛++宋宇

摘要：利用RT-PCR技术从巨峰葡萄中克隆获得RS基因的全长cDNA序列，并利用农杆菌侵染法转化黄芪。试验结果表明：经Vector NTI 11.0软件分析克隆获得的RS基因全长序列长度为1 241 bp，并带14 bp长度的poly（A）尾巴，包含930 bp的开放读码框（ORF），编码1个含310个氨基酸残基的蛋白质。生物信息学分析结果表明：RS基因编码白藜芦醇合成酶，对RS基因全长序列进行蛋白质结构域分析，证明该基因具有查尔酮合成酶N端保守结构域，其长度为225个氨基酸。对黄芪进行遗传转化结果表明：获得了3棵黄芪转基因阳性植株，通过DNA、RNA以及蛋白质水平证明RS基因已经完全整合到黄芪基因组中并表达。

关键词：白藜芦醇合酶基因（RS）；白藜芦醇；生物信息学；基因克隆；Blast2go

中图分类号： S663.101文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）09-0038-03

白藜芦醇（resveratrol，3，4′，5-trihydroxystilbene，简称Res）是1940年首次从毛叶藜芦（Veratrum grandiflorum）的根部获得的[1]。多年来，随着植化技术的提高以及药理学试验研究的深入，人们发现Res广泛存在于种子植物中，如葡萄[2]、花生[3]、虎杖[4]等。它具有许多医疗保健作用，如抗氧化、抗肿瘤、抗血小板凝聚、抗细菌和真菌、免疫护肝、治疗心血管病以及植物雌激素作用等[5-6]，因此Res已成为科学家们高度重视的天然活性成分。白藜芦醇合酶（resveratrol synthase，简称RS）是Res生物合成途径中的关键酶之一，它以 4-香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A为底物催化合成Res[7]。RS基因已在多种植物和微生物中进行了转化和表达，并在植物的代谢及调控等方面发挥生物学作用。通过植物基因工程改良植物对病原菌的抗性已成为一种有效且切实可行的策略，Res的高效抗菌能力已得到一致认可，因此基于RS基因的转基因植物很具研究前景，其次Res的药理活性也已日益引起人们的关注。……