植物查尔酮合成酶(chalconesynthase)活性比色法定量检

查尔酮类物质的合成及生物活性研究The Synthesis and Bioactive Research of Chalcones巫晓琴马林*广州中山大学化学与化学工程学院化学系摘要本实验主要研究黄酮类物质中的查尔酮，通过合成及UV、CD测试，研究其对α-葡萄糖苷酶和蛋白质非酶糖基化的抑制效果及抑制机理，并总结出初步的构效关系。

关键词查尔酮合成α-葡萄糖苷酶非酶糖基化1、前言研究发现以染料木素、槲皮素等为代表的黄酮类化合物是高效的α-葡萄糖苷酶非竞争性抑制剂及非酶糖基化抑制剂。

我国中医药资源丰富，从传统中药复方中研制α-葡萄糖苷酶抑制剂及非酶糖基化抑制剂，必然成为开发防治糖尿病等疾病药物的热点。

查尔酮为黄酮类化合物的一种，其化学结构为1,3-二苯基丙烯酮,以它为母体的天然化合物存在于甘草、红花等植物中,这些天然查尔酮多含酚羟基，如甘草中的异甘草素、红花中的红花苷元等。

这些含羟基的查尔酮表现为多种药理作用，如抗肿瘤作用[1]、抗炎作用[2]、镇痛作用[3]、抗溃疡作用[4]、抗病毒作用[5]、抗菌作用[6]、抗真菌作用[7]、抗疟疾作用[8]等。

而目前有关其对α-葡萄糖苷酶及非酶糖基化的抑制作用的相关研究开展得较少，鲜有报道。

2、实验2.1查尔酮系列化合物的合成2.1.1原理本实验使用含不同取代基的苯乙酮和苯甲醛缩合制备了一系列查尔酮。

R6' R4'OHOR3R4OR4'R6'R3R4OH--H2OCharlton 1 2 3 4 R3H H OH OH R4N(Me>2OH OCH3OCH3 R4’H H H OH R6’H H H OH合成Charlton 4用到的原料2，4-二羟基苯乙酮为自己合成，合成反应式如下：OHOH+CH 3COOHOHOH COCH 3无水ZnCl 2+H 2O2.1.2仪器与试剂恒温加热采用巩义市英峪予华仪器厂制造的DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器； 熔点在北京泰克仪器有限公司制造的XT-4双目显微熔点测定仪上测定； IR 在德国BRUKER 公司Tensor37型傅立叶变换红外光谱仪上测定； MS 在岛津LCMS-2018A 液相色谱质谱联用仪上测定；核磁在美国 VARIAN 公司生产的Mercury －Plus 300核磁共振波谱仪上测定。

植物查尔酮合成酶分子生物学研究进展河南农业科学植物查尔酮合成酶分子生物学研究进展王燕,许锋,程水源(1,长江大学园艺园林学院,湖北荆州434025;2,黄冈师范学院生命科学与工程学院,湖北黄冈438000)摘要:查尔酮合成酶(chalconesynthase,CHS,EC2.3.1.74),是植物类黄酮物质合成途径中的第一个酶,也是植物次生代谢途径中的关键酶之一,对植物具有非常重要的生理意义.为此,综述了查尔酮合成酶基因结构,基因进化,表达调控机理以及诱导因子,概述了查尔酮合成酶基因工程在植物生理方面的研究,并进一步对查尔酮合成酶的分子生物学研究做了展望.关键词:植物;查尔酮合成酶;分子生物学;基因工程中图分类号:943.2文献标识码:A文章编号:1004—3268(2007)08—0005—05查尔酮合成酶(chalconesynthase,CHS,EC2.3.1.74)是植物类黄酮物质合成途径中的第一个酶.它催化该途径的第一步,即3个分子的丙二酰一CoA和1个分子的对香豆酰一CoA结合形成第一个具有C15架的黄酮类化合物一查尔酮.该产物进一步衍生转化构成了各类黄酮化合物l1].此中间物的异构化和功能基团的进一步取代都能导致黄酮,异黄酮和花色素苷的合成.这些化合物为自然界提供了颜色,并参与了植物的多种生理过程,包括防紫外线辐射,抗病,生长素运输,花粉的育性等,.现已对许多植物查尔酮合成酶基因进行了分离克隆和测序,很多学者通过转基因方法成功地将外源查尔酮合成酶基因导入植物,提高了转基因植物查尔酮合成酶活性,并且这些植物都表现出了目的生理性状.而且查尔酮合成酶在植物中是普遍存在的,它的分子进化存在多种途径,也有许多查尔酮合.成酶基因的分子进化途径的研究报道.在此基础上对国内外植物查尔酮合成酶分子生物学及基因工程的研究进展进行了综述.1查尔酮合成酶基因结构自从第一个荷兰芹的chs序列在l983年发表以来,到目前为止,已从多种双子叶,单子叶和裸子植物中克隆了s基因,例如,玉米,高粱,兰花,矮牵牛引,拟南芥,金鱼草l.],豆类～.和松树|l等.所有报道的chs基因都属于多基因家族,chs基因在结构上非常保守,除金鱼草的1个chs基因AMCHS含有2个内含子外[1o2.其余的chs 均只包含1个内含子和2个外显子.而且这个内含子的位置在已发现的序列中均相同,即位于第65位(以欧洲赤松PinusSylvestris的PSCHS为标准)的半胱氨酸密码子内第一和第二位碱基之间,其长度从几十碱基对到几千碱基对不等.外显子l较短,只编码约60个氨基酸,且长度变异较大;外显子2编码约340个氨基酸,在进化中较保守,易于排序,提供的进化信息较多|1.王金玲等的研究也表明,可用CHS基因外显子2代表全基因进行研究口. Koes等研究矮牵牛的CHS基因家族包括8～l0个成员,在植物正常发育中仅CHs—A和CHs—J在花中表达,前者转录mRNA占CHS总mRNA的90[8l2查尔酮合成酶基因进化CHS在植物中是普遍存在的,现认为最早在陆生植物中出现,例如,轮藻纲和苔藓植物『2.有资料显示,CHS是从脂肪酸代谢途径中的一个酶进化而来.越来越多的证据显示,在进化的过程中,CHS的功能有过多次转变,例如,不断重复地转变成芪合成酶(stilbenesynthase,STS).Tropf等收稿日期:2007—03—14基金项目:湖北省自然科学基金(2002AB094);湖北省青年杰出人才基金(2003AB014);教育部新世纪优秀人才计划(NCET一04—0746);湖北省教育厅重大科技项目(Z200627002)作者简介:王燕(1967一),女,江苏南通人,吾0教授,主要从事银杏次生代谢分子生物学方面的研究.通讯作者:程水源(1965一).男,湖北天门人,教授,博士生导师,主要从事银杏次生代谢方面的研究.5?2007年第8期通过CHS和STS的进化指出,在进化的历史中,STS曾经几次从CHS独立地进化出来.Lanz等指出,CHS在植物的不同类群中是很保守的,已有数据表明,CHS基因是一个较大的基因家族,其编码区比较保守,长约1.2kb,科之间的氨基酸同源性在7O～90[243.Ursula等首次尝试用CHS基因编码区的DNA序列来研究物种的进化关系引,当时他们只分析了7个种8个序列;王金玲等于2000年共分析了19个科的83个序列_1川.基于最筒约法对所研究的CHS基因外显子2部分DNA序列构建的系统进行自展分析的结果表明:各科序列在分支图上的分布情况不同,对于大部分分科,同一科的序列都形成一组,只有少数科的序列分布在相距很远的分支中,在CHS基因的进化中,经常发生基因重复一分歧(duplication—divergence). 攀枝花苏铁的2个克隆CPA1和CPA5分布在相距很远的分支中,说明CHS基因的重复在裸子植物就已经发生.杨俊波等的研究表明l2:山茶属CHS基因家族在进化过程中已分化为A,B,C3个家族,包括A1,A2,A3,B1,B2,C等6类不同的基因成员.其中只有A2类成员为全部被研究的5种植物所共有,而其他类成员只在部分被研究的植物中发现.所有这些CHS成员具有很高的同源性,在核苷酸水平上同一亚家族内基本上高于9O,不同亚家族间也在78%以上.从推测的氨基酸组成看,山茶属内CHS基因的功能一旦发生了分化,各类成员的碱基替代率会有较大差异.进一步分析认为,该属CHS基因的分化直到近期还在活跃地进行.Ferrerd等也指出不同种的进化式样有一定的差别,这种不同的进化式样可能是物种形成后受不同环境因素影响而形成的.近几年来的研究结果表明,CHS只是植物聚酮化合物合成酶家族中的一个成员.通过功能和序列鉴定这个家族的其他成员包括:STS,ACS,2PS,这些蛋白与CHS的序列同源性在65～75之间. Durbin等指出,CHS非常适合于基因复制的研究和基因家族起源的调查引.但是,目前还没有从假定的早期陆生植物中或者其可能的祖先植物中分离得到CHS及其相关的基因,关于这些植物中CHS 相关蛋白合成的次生代谢产物也没有研究.3CHS基因表达的调控研究3.1CHS表达的调控机理CHS是类黄酮生物合成过程中第一个关键酶,6CHS基因的表达受多种内外因素的调控.将CHS基因的启动子片段与GU5报告基因连接,导入植物细胞,通过转基因,原生质体瞬时表达,定点专一突变等手段对CHS基因的启动子进行研究,在CHS 基因启动子区找到了一些作用元件.正是这些元件以及他们与转录因子之间的相互作用,决定了CHS 基因的表达方式受发育和内外因素的复杂调控【2. 与查尔酮基因表达相关的顺式作用元件与反式作用因子已陆续被发现川,如ACE元件(ACGele—ment)『3l,.,H区(H—box)_33],富含AT元件(A T —richelement)_34I.,沉默子(Silencer)[.,P区(BoxP)[37J,工区和Ⅱ区(BoxI和BoxⅡ)_3.3.2CHS表达的诱导因子查尔酮合成酶往往受不同的发育调控和组织特异性调控,对不同外界刺激的敏感程度也不同. Senebier在18世纪末最早发现类黄酮的生物合成受光的调控,在一些植物中,花色素苷只有在光照下才会产生.Arthur也认为,刺激花色素苷合成最有效的光是蓝光/UV—A和UV—B.CHS的表达产生mRNA受到蓝光,紫外光的调节.在香菜细胞培养中,CHS表达产生最大量mRNA同时需要蓝光和紫外光.在自芥和香菜中,暗生长的幼苗CHS表达产生mRNA受光敏色素调节,而成熟叶片中, UV—B和uV—A/蓝光受体介导CHS表达产生mRNA.拟南芥中,紫外光和蓝光控制幼苗CHS表达产生mRNA和成熟叶组织的CHS表达.光敏色素对幼苗的CHS表达起作用[3.除了受光诱导外,CHS的表达还受病原微生物侵染和机械损伤等各种外界因子所诱导c4¨.4CHS基因工程与植物生理代谢4.1CHS转基因在植物花色的影响方面研究截至目前,大多数花卉新品种都是通过传统育种方法来获得的[4.而传统的方法存在着很多的局限性.遗传工程技术的发展给观赏植物产业的发展开辟了一条新的途径,在大多数植物种类中,类黄酮化合物是最重要的花色素.类黄酮生物合成基因的克隆,为遗传工程手段改变花色奠定了基础.目前,遗传工程技术可以从两个方面来改变花的颜色. 第一:抑制类黄酮生物合成基因的活性,导致中间产物的积累和花色的改变;第二,引入新基因来补充某些品种缺乏合成某些颜色的能力【l4.抑制类黄酮生物合成基因的活性有2种方法:一是通过反义RNA技术将目的基因的反义链连接河南农业科学在启动子后面,并转化植物,使目的基因的表达受到抑制;二是通过向植物中引入额外数量的目的基因拷贝,以共抑制技术方式,使目的基因的表达受到抑制[4.CHS基因的反义抑制和共抑制技术已经在牵牛,天竺葵,菊花和玫瑰中取得了成功].用遗传工程技术改变花色的另一条途径是通过转基因技术.例如,牵牛中的二氢黄酮醇4～还原酶不能把二氢黄酮醇(dihydrokaempfero1)转化为合成花葵素糖苷的中间产物,用传统的方法很难培育出橘红色的牵牛花.Meyer等利用遗传工程技术,将玉米的dfr基因转化进入开白花的牵牛中,使该DFR基因在牵牛中表达,产生的dIr酶能使二氢黄酮醇转化为相应的中间产物,进一步合成花葵素糖苷,培育出了橘红色的牵牛花[4.4.2CHS基因工程在植物育性方面的研究类黄酮与植物的育性有密切的关系.它在花粉中主要的合成部位是绒毡层,然后运输到子囊腔并最后进入花粉粒的外壁,成为组成外壁的一个重要的成分.因此,类黄酮在花粉粒的形成中起着非常重要的作用.研究认为,chs—a转基因植物雄性不育现象的产生可能是由于chs在花药中的转录.邵莉等人将正向chs—a基因转入矮牵牛中,在成功地改变了花的颜色的同时还发现了转基因植物也出现了雄性不育的现象.在玉米中,人们早就发现由于CHS突变(C2, Whp)而产生的不育的白色花粉粒.与此同时,水稻中类CHS基因的异常表达也可能导致花粉粒败育l_4.张毅等研究证明了在水稻花药中特异表达的类查尔酮合成酶基因D5mRNA的积累在四分体时期达到高峰并持续到小孢子时期,而这一时期与外壁的形成密切相关,而且有报道表明,拟南芥的雄性不育突变体msl2即为花粉外壁形成的缺陷型.4.3CHS基因工程在植物防御反应中的研究对于chs在植物防御反应中的调控方式的研究正在两个方向上进行:一是观察植物受到病原微生物侵染后的各种生理变化;另一个是研究与CHS表达相关的调控因子及其基因的调控方式.在病原微生物与植物相互作用的过程中,各种激发因子和抑制因子大都存在于细胞之外,而CHS 及其他与真菌有关的基因的表达均发生在细胞内, 细胞外的信号如何传递到细胞内,是一个引人注目的问题.目前已确证与CHS表达有关的信号传递过程是磷酸肌醇(PI)途径.不少研究结果显示.植物在遭受病原微生物侵染后,CHS活性显着增强,chs活跃转录,这些结果表明,由CHS调控的苯丙烷代谢反应很可能是植物抵抗病原物侵染的重要防卫反应之一[5.齐放军等用水稻抗白叶枯病近等基因系材料及转基因系材料,研究了水稻白叶枯病菌互作中,水稻防卫基因chs的转录特征[5.Northern检测结果显示,在与白叶枯病菌非亲和性互作中,水稻chs基因的转录均不受到诱导或只是受到很微蜀弓的诱导. 表明由chs基因调控的苯丙烷核心反应的启动和产物的合成,有助于增强水稻对白叶桔病菌的抗性.试验结果显示:互作中水稻chs基因是否受到白叶枯病菌的诱导,不仅与水稻中抗病基因有关,而且还与抗病基因的种类有关.表明水稻chs基因在互作中是否受到诱导转录,取决于其水稻功能性抗病基因产物对白叶枯病菌的专化性识别[5.从植物受到病原微生物侵染开始,到chS被诱导表达一系列调控过程至今还缺乏一个完整的认识.相信随着chs这一模式基因在植物防御机制中的作用研究的不断深入,人类不但将进一步认清植物基因调控的机理,而且可以通过利用它们的调控途径来改变某些基因的表达效应,从而为改良作物品种,提高作物抗病能力开辟一条崭新的途径.5展望迄今,有关学者至少对1o余种植物查尔酮合成酶基因进行了转化研究,如烟草,核桃,芸香,水稻,玫瑰,百合,矮牵牛,黄瓜,玉米等,尤其是在观赏植物花色的转基因研究方面最为深入.在未来农业中,开展CHS基因的克隆,结构特点,表达部位和时空表达模式的研究.以便有目的的用之于转化植物,使之在转基因植物中大量,持久地表达,提高目的次生代谢产物的含量,使植物查尔酮合成酶转基因应用进入产业化具有重要意义.参考文献:[1]程水源,颐曼如,束怀瑞.银杏叶黄酮研究进展[J].林业科学,2000,36(6):110一l15.[2]KoesRE,FrancescaQ,JosephNM.Theflavonoid biosyntheticpathwayinplants:functionandevolution 口].Bioessays,l994,16:123—132.[3]MartinCR.Structure,function,andregulationofthe chalconesynthase[C]//.InternationReviewofCytolo gy,l993,147:233—284.[4]ReimoldU,KroegerM,KreuzalerF,eta1.Coding72007年第8期E5J[6]E7]E8][9][io3[11][12][13][14][15]and3noncodingnucleotide thasemessengerRNAandsequenceoftheenzyme[J].18O6.sequenceofchalconesyn—assignmentofaminoacidEMBOJ,1983,2:1801一FrankenP,NiesbachKU.WeydemannU,eta1.The duplicatedchalconesynthasegenesC2andWhp(white pollen)ofZeamaysareindependentlyregulated;evi—dencefortranslationalcontrolofWhpexpressionby theanthocyaninintensifyinggene[J].EMBOJ,1991,10:2605—2612.LoC,CoolbaughRC.NicholsonRI.Molecular characterizationandinsilicoexpressionanalysisof chalconesynthasegenefamilyinsorghumbicolor[J]. 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查尔酮化学结构
查尔酮（Chalcone）是一种重要的有机化合物，其化学结构由两个苯环通过一个碳-碳双键连接而成。

查尔酮在天然界中广泛存在于许多植物中，具有丰富的药理活性和生物活性，因此引起了人们的广泛关注和研究。

查尔酮是一类含有α,β-不饱和酮结构的化合物，其分子式通常为C15H12O。

它可以通过酮醛缩合反应制备，其中酮是指含有羰基（C=O）的化合物，醛是指含有羰基和氢原子的化合物。

查尔酮的存在原因是由于酮醛缩合反应的发生，其中醛与酮发生加成反应，形成α,β-不饱和酮。

查尔酮在药物领域被广泛应用，具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等多种生物活性。

例如，某些查尔酮类化合物被发现具有良好的抗癌活性，可以通过抑制肿瘤细胞的增殖和诱导细胞凋亡来抑制肿瘤的生长。

此外，查尔酮还可以用作抗炎药物，可以通过抑制炎症介质的产生和调节免疫反应来缓解炎症反应。

除了药物领域，查尔酮还在食品、化妆品和农药等领域得到了广泛应用。

例如，某些查尔酮类化合物可以作为食品添加剂，具有抗氧化和防腐功能，可以延长食品的保鲜期。

此外，查尔酮还可以作为化妆品成分，具有美白、抗皱和抗衰老的功效。

在农药领域，查尔酮类化合物可以作为杀虫剂，具有杀灭害虫和保护作物的作用。

总的来说，查尔酮是一类重要的有机化合物，具有丰富的药理活性和生物活性。

它在药物、食品、化妆品和农药等领域都有广泛的应用前景。

通过对查尔酮的研究，我们可以更好地理解其化学结构和生物活性，为开发新型药物和功能性材料提供重要的参考。

16生物技术世界 BIOTECHWORLD查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS,EC 2.3.1.74)属于植物次生代谢过程当中黄酮类分子合成的关键酶,跟类黄酮分子的关系很大,使此过程进行有效催化的首要环节,即将3分子的丙二酰辅酶A(malonyl-CoA)和1分子的4-香豆酰辅酶A(4-coumaroyl-CoA)联系生成首个拥有C13骨架的黄酮类分子—查尔酮,此物质经过衍生会转变成多种黄铜类的物质,这一化合物的异构化以及功能团的深入都可以使黄铜、异黄酮以及花色素的有效合成物被替代。

此物质在大部分生理生化过程里发挥着很大的作用,目前已经成了植物生理生化以及分子生物学进行研究分析的的热点。

对于查尔酮合成酶来说,其在苯丙氨酸代谢过程和植物的成长过程里至关重要,会参与植物成长的一系列环节,像植物抗病能力、放太阳照射等。

现在早已晓得胁迫像UV照射,以及诱导子再就是伤害因素等都能够抓变CHS金银的表达,再就是,此种基因的表达会受到苯丙素类物质所代谢分子和蔗糖等物质的制约。

截止到现在,GenBank数据库里面存在四千多条植物CHS基因,使得转基因植物查尔酮合成酶所具有的活性得以提升,同时,所有植物都呈现了目的生理性状。

在这样的条件下,在总体阐述了国内外植物查尔酮合成酶基因在植物生理学方面的有关研究到底进展到什么情况。

1 CHS 基因的构成第1个植物CHS基因序列是1983年在欧芹(Petroselinum hortense)细胞悬浮液中被检测到的,其分子量大约为50kDa。

现在,对于CHS基因来说,早就从大量的单子叶、双子叶以及骡子植物里面复制了很多,我们从新闻中看到的CHS基因的相关报道,大部分都是多基因家族。

通过研究得知,CHS基因就其结构来看,是比较保守的,其组成大约超四百个氨基酸,它的相对分子质量却是4.2×104。

只有金鱼草中的CHS基因有2个内含分子存在,别的CHS都是存有1个内含分子或者是2个外显子,所有的内含子的地点都在序列中的相同位置上。

植物黄酮次生代中CHS、CHI基因的相关研究摘要：黄酮类化合物是一类植物的次生代产物，有抗炎、抗病毒、利胆、强心、镇静和镇痛等作用外，还具有抗氧化、抗衰老、免疫调节和抗肿瘤等效果，因此，黄酮类化合物在医药、食品、保健品等方面的应用十分广泛。

在生物合成黄酮途径中，查尔酮合成酶和查尔酮异构酶是关键酶和限速酶。

本文介绍了生物合成黄酮类化合物途径中的CHS、CHI两个基因及其作用机制，简述了研究人员从第一次研究CHS、CHI基因到现今以来对这两个酶的研究进展，通过总结得出，CHS的开放阅读框在1.2kb左右，大约编码399个氨基酸，CHI基因家族的开放阅读框长为600-15000bp，编码200-400个碱基，两个基因的保守性都比较强。

此外，目前的研究还不能完全揭示各种因子对黄酮类化合物代关键酶的转录、表达及活性的影响，还需要在这方面作进一步的研究。

关键词：黄酮类化合物；CHS；CHIThe research of the CHS and CHI genes in Plant secondarymetabolism of flavonoidsYANG Huo-LiCollege of life and environment science，Minzu University of ChinaBeiJing 10081Abstract:Ｆlavones compounds are a class of important secondary metabolites in plants，Having the effect of anti-inflammatory, antiviral, cholagogue function, cardiac, sedation and analgesia, also having theeffect of anti-oxidation, anti-aging, immunomodulatory and antitumor .it is really popular ｉｎMedicine, food, health care products．In the biosynthesis of flavonoids way，Synthetase and chalcone isomerase chalcone is the key enzyme and speed limiting enzyme．This article describes the mechanismof CHS ａｎｄＣＨＩｉｎthe biosynthesis of flavonoids way．ｔｈｉｓａｒｔｉｃａｌｄｅｓｃｒｉｂｅｓKeywords: Flavones compounds ；CHS ；CHI．前言黄酮类化合物是一类在高等植物量存在的重要次生代产物,是植物在长期的生态适应过程中为抵御恶劣生态条件、动物和微生物等攻击具而形成的。

植　物　学　报　1996,38(7):517～524Acta B otanica S inica查尔酮合酶基因对转基因植物花色和育性的影响邵　莉　李　毅3　杨美珠　宋　云　陈章良(北京大学生命科学学院蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室,北京100871)萧师辉(汕头鱼它滨制药公司,汕头515000)摘要　查尔酮合酶(chalcone syn thase,CH S)是花色素合成途径中的一个关键酶,它在植物中表达量的改变可能影响花的颜色。

从矮牵牛(P etunia hy brid a)特定发育阶段的花瓣的c DNA中,克隆到查尔酮合酶基因,并正向插入到原核表达载体和含有花椰菜花叶病毒Ca M V35S启动子的真核表达载体中,在原核中得到高效表达,并通过土壤农杆菌介导的方法转化矮牵牛。

转基因植物的花色不但发生了明显的变异,其育性也受到了影响,不能产生正常花粉粒,成为雄性不育植株。

N o rthern杂交表明,转基因植物花瓣中,内源及外源查尔酮合酶基因转录均受到抑制。

关键词　查尔酮合酶;花色素;矮牵牛;转化;共抑制αGENE EXPRESSI ON OF CHALCONE S Y NTHASE-A;CHSAΓI N F LOW ER COLOUR AL TERATI ONS AND M AL ESTER I L I T Y I N TRANSGEN I C PETUN I AShao L iΚL i Y i3ΚYang M ei2zhuΚSong Yun and Chen Zhang2liang;T he N ational L aboratory of P rotein E ng ineering and P lant Genetic E ng ineeringΨCollege of L if e S ciencesΨP eking U niversityΨBeijing100871ΓX iao Sh i2hui;T uobin Che m ical and P har m acentical CorporationΨShantou515000ΓAbstract　Chalcone syn thase2A;CH SAΓis a key enzym e in the bi o syn thesis of all classes of fl ovono idsΚand variati on of its exp ressi on m igh t affect the co l our of fl ow ers.CH SA gene w as cl oned from fl ow er petals just com ing in to bl oom and in serted in p rocaryo tic exp ressi on vecto r and eucaryo tic vecto r w h ich con tain s Ca M V35S p romo ter in a sen se2o rien tati on. CH SA gene w as h igh ly exp ressed in p rocaryo tic exp ressi on syste m.Petun ia;P etunia hy bri2 d aΓleaf discsw ere tran sfo r m ed by A g robacterium tum ef aciences LBA4404.N o t on ly fl ow er co l ours of the resulted tran sgen ic p lan t w ere alteredΚbut the tran sgen ic p lan ts beca m e m ale2 sterile.N o rthern bl o tting assays show ed that the tran scri p ti on of bo th tran sgene and en2 dogenous genes w ere supp ressed in the fl ow er petals of tran sgen ic p lan t.Key words　Chalcone syn thase2AΜF l ovono idΜPetun ia hybridaΜT ran sfo r m ati onΜCo sup2 p ressi onα 收稿日期:1995209215　接受日期:1996203207　感谢汕头鱼它滨制药公司资助这项研究。

植物查尔酮合成酶（chalcone synthase）活性比色法定量检测试剂盒产品说明书（中文版）主要用途植物查尔酮合成酶（chalcone synthase）活性比色法定量检测试剂是一种旨在通过香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A缩合反应系统中释放出巯基辅酶A，使用Ellman试剂后，产生黄色5-巯基-2-硝基苯甲酸产物吸光峰值的变化，即采用比色法来测定植物裂解样品中酶活性的权威而经典的技术方法。

该技术经过精心研制、成功实验证明的。

其适合于各种植物组织，包括种子（seed）、叶片（leaf）、根（root）、胚胎叶（cotyledon）、上胚轴（epicotyl）等查尔酮合成酶的活性检测。

产品严格无菌，即到即用，操作简捷，性能稳定。

技术背景查尔酮合成酶（chalcone synthase；CHS；EC2.3.1.74）是聚酮体合成酶（polyketide synthase；PKS）大家属中的一员，是启动类黄酮（flavonoid）化合物合成通路中第一步关键酶，形成植物系统性获得性抗性（systematic acquired resistance；SAR）的基础。

查尔酮合成酶存在于细菌、植物和真菌中。

在所有裸子植物（gymnosperm）和被子植物（angiosperm）的各种不同发育阶段中的不同组织中表达。

查尔酮合成酶为同源二聚体，分子量为40至4000Kd，由环境压力，包括UV照射、伤口、病原菌袭击等诱导，通过丙二酰辅酶A脱羧基反应（decarboxylation）、与香豆酰辅酶缩合、聚酮体链延展（chain elongation）、中间产物环状化（cyclization）和芳构化（aromatization）产生查尔酮，一种类黄酮化合物前体，作为化学信使，由此生成各种后续继发性代谢化合物，参与抗病原微生物例如异黄酮植物保护素（isoflavonoid phytoalexin）、花青素花色素化、抵御环境压力（UV光保护）、花粉育性（pollen fertility）、抗氧化、共生根系结瘤（symbiotic root nodulation），以及作为抗生素、免疫抑制剂、抗肿瘤和抗真菌的药物作用。

第28卷第1期大豆科学V01．28 No．1 2009燕2月SOY BE AN SC IE NCE F e b．2009大豆异黄酮生物合成串联基因簇及其表达载体的构建夏循礼，杨广笑，何光源(华中科技大学中英HUST-RRes基因工程和基因组学联合实验室，湖北武汉430074)摘要：植物异黄酮是一种重要的次级代谢产物，在植物的生理活动以及人类健康方面具有重要作用。

植物异黄酮生物合成途径有三个调控酶：查尔酮合酶(Chaleone synthase，CHS)，查尔酮异构酶(Chaleone Iso me ra s e，cm)和异黄酮合酶(Isoflavone s yn th as e，IF S)。

以大豆为材料，利用R T-P C R方法克隆到查尔酮合酶基因(CH S)，查尔酮异构酶基因(CHI 11)和异黄酮合酶基因(IF S)的eDNA(Gen eban k登记号分别为EU526827，EU526829，EU526830)经过 N CB I在线B la s t比对，相似度均在98％以上，确认克隆的目标基因是正确的；将这三种基因顺序连接，构建成串联基因簇CH S-C HI口-I FS(命名为r IF S)，并且构建了rl FS的原核表达载体，进行了初步的表达研究。

为进一步研究植物异黄酮的生物合成以及进行异黄酮生物工程奠定了基础。

关键词：大豆异黄酮；生物合成；串联基因簇；表达载体中图分类号：$565．1 文献标识码：A -文章编号：1000—9841(2009)01—0007—04Design of Tandem Genes Cluster and Expression Vectors for Soybean Isoflavone BiosynthesisXI A Xun—li，YA NG Gu ang—xia o，HE Gu ang—yu an(China-UK H U S T-R R e s Ge n e t ic s E ng i n ee r i n g a nd G e n om i c s Joint Laboratory，Huazhong University ofScience and T ech no lo gy，W uh an43"0074，Hube i，China)Ab st r ac t：P la nt isotlavones is a s o r t of important se co nd ar y metabolites witll signification in plant physiological function an d healthiness for hu m a n b e in g．T h e r e three regulating e n z y m e s in plant isoflavones biosynthesis pa th wa y：Ch al eo ne syn—thase(CHS)，Chalcone isomerase(CHI)and Isoflavone synt has e(IFS)．I n this article，we cloned the cDNAs of CHS，CHI口。

查耳酮类化合物的合成及其生物活性研究进展夏雅平;崔冬梅【摘要】近年来，随着查耳酮类化合物的生物活性的发现，对它的研究越来越多。

本文以不同的底物出发概述了查耳酮类化合物的合成方法，并对其的生物活性做了一下总结。

%Chalcones have important biological effects,so they get more attentions. In this paper, we summarize some synthetic methods of the chalcones derivatives from different starting substrates, and give a introduction about it＇s bioactivity.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2011(042)009【总页数】4页(P11-13,16)【关键词】查耳酮;合成;活性【作者】夏雅平;崔冬梅【作者单位】浙江工业大学药学院,浙江杭州310014;浙江工业大学药学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】X830.70 前言查耳酮类化合物是合成黄酮类化合物的重要中间体，在有机合成中也有着特殊的用途，因此其制备方法受到普遍关注。

随着查耳酮类化合物的生物活性的逐渐发现，对它的研究也越来越深入。

以下介绍查耳酮类化合物主要的合成方法及其生物活性。

1 查耳酮类化合物主要的合成方法1.1 以一氧化碳，苯乙烯，碘苯为原料［1］该反应由苯乙烯出发，与一氧化碳和卤代苯在100℃，5atm和钯催化剂的条件下，在苯乙烯和卤代苯之间插入一个羰基从而得到α，β-不饱和酮。

这个反应的适用性比较广，收率也比较高，但是钯配体的结构比较复杂，且反应时间要20h，不适合工业化的大规模生产。

1.2 以肉桂酰氯和三苯基铋为原料［2］该反应是3mol的肉桂酰氯和1mol三苯基铋在钯催化剂的作用下，通过交叉偶联反应，生成α，β-不饱和酮类化合物，虽然在适当的溶剂和碱的条件下收率可以达到60％以上，但是三苯基铋的价格比较昂贵，限制了该方法的使用。

植物查尔酮合酶(CHS) 酶联免疫分析使用说明书使用目的：本试剂盒用于测定植物组织，细胞及其它相关样本中查尔酮合酶(CHS) 活性。

实验原理本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中植物查尔酮合酶(CHS) 水平。

用纯化的植物查尔酮合酶(CHS) 抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中依次加入植物查尔酮合酶(CHS) ，再与HRP 标记的查尔酮合酶(CHS) 抗体结合，形成抗体-抗原-酶标抗体复合物，经过彻底洗涤后加底物TMB 显色。

TMB 在HRP 酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。

颜色的深浅和样品中的植物查尔酮合酶(CHS) 呈正相关。

用酶标仪在450nm 波长下测定吸光度（OD 值），通过标准曲线计算样品中植物查尔酮合酶(CHS) 活性浓度。

标本要求1．标本采集后尽早进行提取，提取按相关文献进行，提取后应尽快进行实验。

若不能马上进行试验，可将标本放于-20℃保存，但应避免反复冻融2．不能检测含NaN3 的样品，因NaN3 抑制辣根过氧化物酶的（HRP）活性。

操作步骤1. 标准品的稀释：本试剂盒提供原倍标准品一支，用户可按照下列图表在小试管中进行稀释。

80 U/L5 号标准品150μl 的原倍标准品加入150μl 标准品稀释液40 U/L4 号标准品150μl 的5 号标准品加入150μl 标准品稀释液20 U/L3 号标准品150μl 的4 号标准品加入150μl 标准品稀释液10 U/L2 号标准品150μl 的3 号标准品加入150μl 标准品稀释液5 U/L1 号标准品150μl 的2 号标准品加入150μl 标准品稀释液2. 加样：分别设空白孔（空白对照孔不加样品及酶标试剂，其余各步操作相同）、标准孔、待测样品孔。

在酶标包被板上标准品准确加样50μl，待测样品孔中先加样品稀释液40μl，然后再加待测样品10μl（样品最终稀释度为5 倍）。

加样将样品加于酶标板孔底部，尽量不触及孔壁，轻轻晃动混匀。

樱桃查尔酮合成酶CpCHS2基因的克隆及序列分析作者：李孝绒乔光姜昱雯来源：《山地农业生物学报》2021年第03期摘要：查尔酮合成酶基因是类黄酮生物合成的关键基因，本文通过巢氏PCR，从‘玛瑙红’樱桃的根系组织中克隆获得一个1176 bp的查尔酮合成酶基因的cDNA序列，编码391个氨基酸，命名为CpCHS2 （基因登录号：MT112906）。

该基因编码的蛋白分子量为42.68 kD，等电点为5.76，属疏水性蛋白且不具有跨膜区，主要定位在细胞质中，二级结构中α-螺旋、β-折叠为蛋白质最大量的结构原件。

系统进化树分析表明，CpCHS2和同属蔷薇科的红叶李及碧桃的亲缘关系最近，并在进化上高度保守。

关键词：樱桃;CpCHS2;基因克隆;生物信息学分析中图分类号：S662.5文献标识码：A文章编号：1008-0457（2021）03-0001-06国际DOI编码：10.15958/ki.sdnyswxb.2021.03.001Cloning and Sequence Analysis of CpCHS2 Gene in Cerasus PseudocerasusLI Xiaorong，QIAO Guang*，JIANG Yuwen（College of Life Science，Guizhou University/Institute of Agro-bioengineering/Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous Region Ministry of Education，Guiyang，Guizhou 550025，China）Abstract：Chalcone synthetase gene is the key gene for flavonoid biosynthesis.In this paper，a full-length cDNA of the CHS gene was obtained by Nested PCR from the root tissue of Cerasus pseudocerasus ‘Manaohong’，whose complete cDNA was 1，176 bp，encoding 319 amino acids，and being designated as CpCHS2 （Gene accession number is MT112906）.The protein encoded by the gene has a molecular weight of 42.68 kD and an isoelectric point of 5.76.It was a hydrophobic protein and did not have a transmembrane region，which was mainly located in the cytoplasm.In the secondary structure，α -helix and β -sheet were the largest structural elements of the protein.The phylogenetic tree analysis showed that the CpCHS2 and Prunus cerasifera and Amygdalus persica of the same genus Rosaceae were closely related and highly conserved in evolution.Keywords：Cerasus pseudocerasus;CpCHS2;gene cloning;bioinformatic analysis類黄酮是一类具有强烈生物活性的多酚类次生代谢产物，它广泛存在于植物中，除影响植物的生长发育，还在与环境相互作用方面起非常重要的作用[1- 2]。

三种蕨类植物查尔酮合成酶(CHS)基因的克隆与分析的开题报告摘要：蕨类植物是一类古老的植物，具有良好的药用和食用价值。

查尔酮合成酶(CHS)是蕨类植物合成次生代谢物的重要酶，在蕨类植物的生物合成过程中起着关键作用。

本研究旨在克隆三种不同蕨类植物的CHS基因，并对其进行序列分析和表达模式研究，以期深入探究蕨类植物的生物合成机制。

1. 研究背景蕨类植物是一类古老的植物，分布广泛，包括了蕨、石松、蘑苔等多种，具有重要的药用和食用价值。

蕨类植物是地球上最早的裸子植物之一，其生存时间可追溯到4.6亿年前，对环境的适应能力极强。

查尔酮合成酶（CHS）是蕨类植物合成次生代谢物的重要酶，在化学防御、异色花色和抗氧化等方面起着关键作用。

随着基因工程和生物技术的发展，研究CHS基因及其调控机制已经成为国内外学者的热门研究课题。

2. 研究目的本研究旨在克隆三种不同蕨类植物（蕨、石松、蘑苔）的CHS基因，并对其进行序列分析和表达模式研究，以期深入探究蕨类植物的生物合成机制。

3. 研究方法（1）样本采集：分别采集蕨、石松和蘑苔的新鲜叶子样本。

（2）总RNA提取：采用TRIzol法提取样本总RNA。

（3）cDNA合成：将提取的总RNA进行逆转录反应，制备出cDNA模板。

（4）CHS基因克隆：采用PCR扩增方法，使用通用引物扩增CHS 基因的全长序列。

（5）克隆序列分析：将PCR产物进行酶切、测序和分析，获得CHS基因的全长序列，并进行多序列比对和物种系统发育树构建。

（6）实时荧光定量PCR：采用实时荧光定量PCR技术对三种蕨类植物中CHS基因的表达模式进行研究。

4. 预期结果预计可以从三种不同的蕨类植物中成功克隆到CHS基因，并获得其全长序列。

通过多序列比对和系统发育树构建，可以对三种蕨类植物的CHS基因进行进化分析和比较。

通过实时荧光定量PCR技术，可以研究三种蕨类植物中CHS基因的表达模式，揭示CHS基因在蕨类植物中的生物合成机制。

胀果甘草细胞培养及查尔酮合成酶基因的cDNA克隆的开题报告题目：胀果甘草细胞培养及查尔酮合成酶基因的cDNA克隆一、课题背景和研究意义胀果甘草（Glycyrrhiza inflate）是藜科植物甘草的重要野生种。

胀果甘草具有多种生物活性成分，如甘草酸、甘草甜素等，被广泛应用于药品、保健品、化妆品等领域。

然而，野生胀果甘草人工栽培难度大，难以满足市场需求，因此对胀果甘草的组织培养研究和基因克隆具有重要的科研和应用价值。

查尔酮（chalcone）是胀果甘草中黄酮类成分的前体，它由查尔酮合成酶（chalcone synthase，CHS）在花瓣和根部等部位合成。

CHS是黄酮合成途径中的第一个关键酶，对黄酮类物质的合成具有重要影响。

本研究旨在探讨胀果甘草的组织培养技术，并利用cDNA克隆技术克隆CHS基因，为后续开展胀果甘草黄酮类物质的生物合成研究奠定基础，为胀果甘草的栽培和利用提供科学依据。

二、研究内容和研究思路1. 胀果甘草的细胞培养本研究将胀果甘草幼苗作为外植体，采用MS培养基和添加不同激素的培养基对其进行组织培养，观察不同处理对细胞分化和生长的影响，寻找合适的细胞培养条件。

2. CHS基因的克隆先根据已知物种甘草的CHS基因序列设计引物，利用逆转录PCR技术在胀果甘草的根部组织中扩增CHS基因的cDNA片段，然后进行克隆、测序和分析。

三、研究方法和实验方案1. 胀果甘草的细胞培养（1）实验材料：野生胀果甘草幼苗、MS培养基、不同激素组合的MS培养基、琼脂、蔗糖等。

（2）实验步骤：①制备培养基：按照MS培养基的配方制备不同激素组合的培养基。

②外植体处理：将胀果甘草幼苗表皮消毒后，使用无菌操作取得外植体。

将外植体钻孔、分离组织、培养于不同培养基上。

③处理结果的观察与记录：观察不同处理下外植体的生长情况，记录细胞分化程度、组织颜色、褐化和发育情况等。

2. CHS基因的克隆（1）实验材料：胀果甘草的根部组织、逆转录PCR试剂盒、引物、琼脂、Taq酶等。

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载查尔酮的合成地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容引言二苯基丙烯酮，又叫查耳酮，是合成黄酮类化合物的重要中间体，其广泛的存在于自然界中，在许多文献中都有过从天然产物中分离提取查尔酮的报道[1]。

它对植物抵抗疾病、寄生虫等起重要作用。

其本身也有重要的药理作用。

由于其分子结构具有较大的柔性,能与不同的受体结合,因此具有广泛的生物活性[2,3]。

由于其显著的生物药理活性及独特的可塑性结构,近年来引起了化学工作者的研究兴趣。

如：Laliberte R.报道了查耳酮的抗蛲虫作用[4]；程桂芳，何克勤等在1996年报道了查尔酮的抗过敏性作用[5],表现了多种药理作用。

DE VINCENZOR等在2000年发现了类黄酮化合物中的查尔酮,具有化学预防和抗肿瘤活性[6-11]。

同时，它还可作为抗生素、抗疟疾的药物成分。

因此，查耳酮化合物在医药化学方面有广泛的用途。

具有C=C-C=O结构的查耳酮化合物，和两端的苯环形成一个大的π键。

当受到光波的照射后，电子在一定方向上发生移动，产生超极化效应；此时的π电子趋于离域，往往表现出较大的非线性光学效应。

因而，这一类的化合物在非线性光学材料方面具有广泛的应用前景。

同时，查耳酮化合物还可以作为聚合物的支链，在液晶领域也有广泛的用途[12,13]。

除此之外查尔酮还是一种重要的有机合成中间体,可用于香料和药物等精细化学品的合成[14]。

合成查尔酮的方法很多,经典的合成方法是使用强碱如醇钠或者强酸在无水乙醇中催化苯乙酮和苯甲醛的羟醛缩合,合成路线为:Scheme 1该反应体系对设备腐蚀较大,产物不易分离且污染严重，且副反应多,产率较低,产率在10% ～70% [15]。

酶合成的发展变化，在红色的外观和黄酮类化合物的绿色苹果品种摘要：三黄酮类化合物合成酶（苯丙氨酸解氨酶（PAL），查尔酮异构酶（CHI）和糖基转移酶（UFGT））测定在发展苹果（海棠purnila穆勒）水果。

总黄酮和花青素含量测定（高效液相色谱）在同一时期。

所有三种酶活动的变化相同的模式观察红色（“蝶舞”）和一个绿皮肤的品种（“青苹”）。

酶活动是在未成熟的水果高，在中间下降对成熟的季节和上升，成熟的果实中的活动普遍不高未成熟的果实。

智活动相关的总黄酮含量和UFGT整个发展。

在“青苹”有关联黄酮含量和PAL之间，而不是在“蝶舞”期间除外成熟时，果实变红。

在“蝶舞”的所有三个黄酮类化合物的活性酶与花青素水平在泛红。

在所有阶段在“蝶舞”的酶活力比“青苹”高数倍;每日黄酮类化合物的合成率也高得多。

关键词：花青素，苹果皮，查尔酮异构酶，黄酮类化合物的合成，果实发育，糖基转移酶，苯丙氨酸解氨酶。

引言类黄酮生物合成的主要途径大约20年前，推导出使用从chemicogenetical数据研究（Harborne1962年），从与研究放射性标记的前体（Grisebach1965）。

在过去的几年中相当大的进展已取得在阐明了黄酮类化合物的合成及其酶学。

与异常的花青素，几个反应仍下落不明，基本步骤的主要黄酮类化合物的生物合成途径类已经确立（Harborne1988）。

“黄酮类化合物的合成有关的酶被归类分为三个一般组：（1）所涉及的酶前体合成，如苯丙氨酸解氨酶（PAL，EC4.3.1.5）（2）参与合成的酶黄酮类，如查耳酮异构酶（CHI，欧共体5.5.1.6）及（3）酶黄酮修改负责，如糖基转移酶（海勒和Forkmann1988年）。

所有的类黄酮生物合成有关的酶只有两个已经从先前报告苹果，这些都是PAL（荒川等A11986;布兰肯希普和Unrath1988久保]）和黄酮类化合物的葡萄糖（Macheix等A1，1981）。

PAL制式催化反应是在脱氨L-苯丙氨酸产生反式肉桂酸和氨。