查尔酮合酶与查尔酮异构酶基因特征及转基因应用

  本文关键词：查尔酮合酶与查尔酮异构酶基因特征及转基因应用，，由笔耕文化传播整理发布。

第27卷　第2期

　2007年4月

文章编号:中南林业科技大学学报JournalofCentralSouthUniversityofForestry&TechnologyVol.27　No.2Apr.2007　1673-923X(2007)02-0087-05

查尔酮合酶与查尔酮异构酶基因特征及转基因应用

张党权,谭晓风,王晓红

(中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙410004)

摘　要:　查尔酮合酶和查尔酮异构酶一起构成了黄酮类化合物生物合成的限速酶.底物先是由查尔酮合酶的作用形成袖皮素查尔酮化合物,然后再由查尔酮异构酶异构化成不同的黄酮类化合物.查尔酮合酶和查尔酮异构酶广泛存在于多种植物中,涉及了苯丙氨酸代谢途径中各种具有防御性产物的生物合成,在植物的抗菌机制、抗胁迫、细胞的发育和分化、色素的积累和外源基因的表达等方面起着重要的作用.就查尔酮合酶和查尔酮异构酶的结构特点、编码基因的克隆及序列特征、基因的表达调控以及转基因应用等方面进行了系统的综述,并对其今后进一步的研究提出了适宜的建议.

关键词:　查尔酮合酶;查尔酮异构酶;基因表达与调控;植物基因工程;综述

中图分类号:　S718.46;Q943.2　　　　文献标志码:　A

GeneCharacteristicsandTransgenicApplicationofChalcone

SynthaseandChalconeIsomerase

ZHANGDang-quan,TANXiao-feng,WANGXiao-hong

(TheKeyLabofNon-woodForestProductsofForestryMinistry,CentralSouthUniversityof

ForestryandTechnology,Changsha410004,Hunan,China)

Abstract:Chalconesynthase(CHS)andchalconeisomerase(CHI)arethekeyenzymescontrollingthebiosynthesisofflavonoid,forCHScancatalyzeitssubstrateintonaringenin-chalcone,whichwillsequentiallybeisomerizedintoflavonoidcompoundsbyCHI.

Thesetwoenzymesexistwidelyinmostplants,andinvolvethebiosynthesisofpreventiveproductsfromphenylpropanoidpathway,

henceplayinganimportantroleintheanti-fungusmechanism,stressresistance,celldevelopmentanddifferentiation,pigmentaccumulation,andexogenousgeneexpressioninplants.Inthispaper,thestructuraltraitsofCHSandCHI,genecloningandsequencecharacteristics,geneexpressionandregulation,anditstransgenicapplication,aresystematicallysummarized,andfeasiblesuggestionsforfurtherresearchesarepresented.

:chalconesynthase;chalconeisomerase;geneexpressionandregulation;plantgeneengineeringKeywords

黄酮类化合物系色原烷和色原酮的衍生物,是一类在高等植物中大量存在的重要的次生代谢产物,具有很多重要的功能,如参与花色的形成、UV防护、抵抗病原体等等.目前研究表明,它们还与人类的健康有着密切的关系,具有消除氧自由基、抗炎、抗癌、保护心脑血管系统等多种药理作用.查尔酮合酶(chalconesynthase,CHS)和查尔酮异构酶(chalconeisomerase,CHI)是所有黄酮类化合物合成的关键酶,CHS介导了黄酮类化合物合成的第一步,催化3个分子的丙二酞辅酶A与1个分子对羟基苯丙烯酞辅酶A缩合成袖皮素查尔酮,并以此为支架经由CHI的异构作用衍生出其它黄酮类化合物.因而,查尔酮合酶和查尔酮异构酶一起构成了色素苷合成的限速酶,即底物先由查尔酮合酶的作用形成袖皮素查尔酮化合物,然后再由查尔酮异构酶异构化成不同的黄酮类化合物.就查尔酮合酶和查尔酮异构酶的结构、编码基因的克隆及特征、基因的表达调控以及转基因应用等方面进行了系统的综述,并对其今后进一步的研究提出了适宜的建议.

收稿日期:2006-12-31

基金项目:国家自然科学基金(30371184),湖南省自然科学基金(06JJ10125),中南林业科技大学青年科学基金重点项目(05007A).作者简介:张党权(1976-),男,副教授,硕士生导师,博士,主要从事植物分子生物学、植物基因工程、植物组织培养的研究.:,,,,E-:com.

下一页

  本文关键词：查尔酮合酶与查尔酮异构酶基因特征及转基因应用，由笔耕文化传播整理发布。