苦荞中查尔酮合成酶全长基因的克隆及序列分析

大豆查尔酮合成酶基因克隆、表达及其在雪莲提取
液中代谢产物分析的开题报告
一、问题描述
大豆查尔酮合成酶是植物中关键的代谢酶之一，其能够催化对雌激
素的合成。

然而，目前对于这一酶基因的研究仍然相对不足。

本实验将
尝试进行大豆查尔酮合成酶基因的克隆、表达，并且进一步研究其在雪
莲提取液中的代谢产物，以期为大豆查尔酮合成酶的研究提供新的思路
和实验依据。

二、研究方法
1. 大豆查尔酮合成酶基因的克隆与序列分析
利用头芽芥基因库中的大豆查尔酮合成酶基因序列作为模板，设计
引物对大豆查尔酮合成酶基因进行PCR扩增。

将所得PCR产物进行回收、纯化、测序等工作，并且对其序列进行比对和分析。

2. 大豆查尔酮合成酶基因的表达
将大豆查尔酮合成酶基因克隆入pET28a载体中，将其导入大肠杆菌中进行表达，最后通过Western blotting加以检测和验证。

3. 雪莲提取液中的代谢产物分析
将大豆查尔酮合成酶表达菌株添加到雪莲提取液中进行代谢反应，
并且采取薄层层析法和HPLC等分析技术对其代谢产物进行鉴定和分析。

三、预期结果
1. 成功克隆和验证大豆查尔酮合成酶基因的表达
2. 确立大豆查尔酮合成酶对雪莲提取液中代谢产物的代谢关系
3. 提供大豆查尔酮合成酶基因研究的新思路和实验依据。

四、意义与价值
1. 深入了解大豆查尔酮合成酶的生物学功能和调控机制
2. 为开发从雪莲中提取大豆查尔酮的新方法提供科学依据
3. 为开展相关激素、内分泌疾病等领域的研究提供新的思路和实验依据。

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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苦荞谷胱甘肽转移酶(FtGST)基因的克隆与序列分析赵海霞;李双江;李成磊;陈惠;吴琦【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2012(000)007【摘要】采用RACE技术,从苦荞(Fagopyrum tatarium)中克隆得到一个谷胱甘肽转移酶(Glutathione S-transferase protein,FtGST)基因.序列分析表明,FtGST 基因全长DNA序列和cDNA序列编码区分别为746 bp和666bp,DNA序列含有一个长度为80bp(342-421 bp)的内含子；开放阅读框(ORF)长666bP,编码221个氨基酸.生物信息学分析表明,FtGST基因推导的蛋白质含有Tau家族典型的底物结合口袋、谷胱甘肽结合位点(G-site)和疏水性底物结合位点(H-site)氨基酸残基,表明FtGST为Tau家族蛋白.【总页数】7页(P70-76)【作者】赵海霞;李双江;李成磊;陈惠;吴琦【作者单位】四川农业大学生命科学与理学院,雅安625014;四川农业大学生命科学与理学院,雅安625014;四川农业大学生命科学与理学院,雅安625014;四川农业大学生命科学与理学院,雅安625014;四川农业大学生命科学与理学院,雅安625014【正文语种】中文【相关文献】1.苦荞中查尔酮合成酶全长基因的克隆及序列分析 [J], 刘凯;胡耀辉;王冠;于寒松2.苦荞糖基转移酶的鉴定与基因克隆 [J], 赵丹3.苦荞蔗糖合酶基因克隆及序列分析 [J], 燕雪芬;李玉萍;张海纳;陈鹏4.苦荞4-香豆酸辅酶A连接酶基因（Ft4CL）的克隆及序列分析 [J], 凌瑶;高飞;王安虎;李成磊;陈惠;吴琦5.苦荞糖基转移酶基因的克隆及活性鉴定 [J], 李茂菲;周婧;姚攀锋;赵学荣;李成磊;吴琦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

査尔酮合成酶基因及其分子进化研究进展
李苗;李国旗
【期刊名称】《中国农学通报》
【年(卷),期】2015(31)18
【摘要】查尔酮合成酶基因在植物苯丙氨酸代谢途径中的作用至关重要,直接或间接影响着植物代谢产物合成、抗性调节、花色形成等生理生化过程。

为了进一步加强对查尔酮合成酶基因功能的发掘与利用,本研究综合归纳了査尔酮合成酶基因及其克隆、遗传多样性和分子进化等方面研究进展,得出查尔酮合成酶基因克隆采用的主要方法,进而指出査尔酮合成酶基因分异进化研究的未来方向,同时为特色基因资源开发方面研究提供技术资料检索帮助和研究方法参考。

【总页数】5页(P116-120)
【关键词】查尔酮合成酶基因;克隆;遗传多样性;分子进化
【作者】李苗;李国旗
【作者单位】宁夏农业生物技术重点实验室;宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】Q7
【相关文献】
1.植物查尔酮合成酶分子生物学研究进展 [J], 王燕;许锋;程水源
2.嫁接陆地棉查尔酮合成酶与查尔酮异构基因的克隆及r表达分析 [J], 宋成攀;夏
松波;王孝刚;张教海;秦鸿德;张友昌;冯常辉;别墅
3.洋葱查尔酮合成酶基因的分子克隆和表达分析 [J], 霍凤梅;缪军;张一卉;杨妍妍;刘冰江;霍雨猛;杨建平;吴雄
4.植物查尔酮合成酶超基因家族的分子进化 [J], 包颖;郭昌锋;陈少华;刘梅
5.盐芥査尔酮合成酶基因的生物信息学预测与分析 [J], 高亚平;李玮;刘艳
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决明查尔酮合成酶全长基因序列的克隆与分析钟德馨;方袁梦梦;郭壮浩;安红强;董银松;丁若凡;王万军;廖海;周嘉裕【摘要】从决明(Cassia tora)的新鲜子叶中提取基因组DNA作为模板,利用一对特异引物进行PCR扩增,然后克隆测序得到决明查尔酮合成酶(CHS)的基因全长.测序结果表明,决明CHS基因全长为1 766 bp,含有2个外显子和1个内含子.将其提交GenBank,登录号为(JX676773).决明CHS基因的内含子位于188-765 bp之间,长度为578 bp,内含子的剪切符合GU-AG规律,含有多个酶切位点和顺式调控元件,可能与决明CHS基因的表达调控有关.CHS基因内含子具有多态性,可能是由不同植物存在多样性的生活史与生活环境导致的.决明CHS基因外显子2较为保守,编码几乎所有CHS的功能位点.构建外显子2编码氨基酸序列的NJ系统发育进化树,能够正确反映不同植物的亲缘关系,可用于不同植物的遗传分化和分子进化研究.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】6页(P99-104)【关键词】决明;查尔酮合成酶;内含子;基因克隆;序列分析【作者】钟德馨;方袁梦梦;郭壮浩;安红强;董银松;丁若凡;王万军;廖海;周嘉裕【作者单位】西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031【正文语种】中文真核生物基因的一个基本特征是它们被一个或多个内含子所间隔，这些内含子在转录后被除去以形成具有完整读码框的mRNA。

查尔酮合酶基因的克隆,全序列分析及在大肠杆菌中的高效表
达
邵莉;陈敏
【期刊名称】《生物工程学报》
【年(卷),期】1995(011)002
【摘要】类黄酮是植物中的一种重要的次级代谢产物，它与植物的花色形成有关。

查尔酮合酶是类黄酮合成途径中的一个关键酶，在植物体内，ＣＨＳ表达量的增加或减少都可能改变花的。

从矮牵牛花瓣的ｃＤＮＡ中克隆到了ＣＨＳ－Ａ基因，进行了全序列分析，并与国外已报道的ＣＨＳ－Ａ－序列进行了同源性比较。

【总页数】5页(P145-149)
【作者】邵莉;陈敏
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】Q559.9
【相关文献】
1.油橄榄查尔酮合酶与查尔酮异构酶基因全长的克隆及序列分析 [J], 陈文拴;黄乾明;陈华萍;杨泽身;王安逸;苏光灿
2.甜荞查尔酮合酶基因Chs的克隆及序列分析 [J], 李成磊;张晓伟;吴琦;赵海霞;陈惠;邵继荣
3.非洲菊查尔酮合酶基因的克隆、序列分析及在大肠杆菌中的表达 [J], 谢修志;陈
兆平;王小菁
4.乌拉尔甘草查尔酮合酶基因的克隆及序列分析 [J], 周姗;马永生;胡婷;张晓冬;尹彦超;高智强;刘颖
5.查尔酮异构酶基因的克隆序列分析及在大肠杆菌中的表达 [J], 颜华;李翊云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

《苦荞R2R3-MYB转录因子S4型基因的克隆与功能分析》摘要：本文旨在研究苦荞中R2R3-MYB转录因子S4型基因的克隆及其功能分析。

通过生物信息学分析、基因克隆、表达模式研究及功能验证等手段，探究S4型基因在苦荞生长及抗逆机制中的作用，为苦荞遗传育种和分子改良提供理论依据。

一、引言苦荞作为一种重要的农作物，具有丰富的营养价值和药用价值。

近年来，随着分子生物学技术的发展，对苦荞的基因功能研究逐渐成为热点。

其中，转录因子作为调控基因表达的重要因子，在植物生长发育及抗逆过程中发挥着关键作用。

R2R3-MYB转录因子作为植物中广泛存在的一类转录因子，在苦荞中的功能研究具有重要意义。

二、材料与方法1. 材料准备选取适宜的苦荞品种，提取其基因组DNA和mRNA。

2. 生物信息学分析利用生物信息学软件对S4型基因进行序列分析，包括开放阅读框预测、蛋白结构预测及保守结构域分析等。

3. 基因克隆通过PCR技术扩增S4型基因，构建重组表达载体。

4. 表达模式研究利用荧光定量PCR技术，分析S4型基因在苦荞不同组织及不同处理条件下的表达模式。

5. 功能验证利用转基因技术，对S4型基因进行过表达和沉默处理，观察苦荞的生长及抗逆表型变化。

三、实验结果1. 生物信息学分析结果S4型基因具有典型的R2R3-MYB结构域，编码的蛋白具有MYB转录因子的特征。

通过序列分析，发现该基因具有保守的DNA结合位点及转录激活域。

2. 基因克隆结果成功克隆了苦荞S4型基因，并构建了重组表达载体。

3. 表达模式研究结果S4型基因在苦荞的不同组织中均有表达，且在不同环境条件下表达模式有所差异，表明该基因可能参与苦荞的多种生物学过程。

4. 功能验证结果过表达S4型基因的苦荞表现出较强的抗逆能力，包括抗旱、抗病等方面。

而沉默S4型基因的苦荞则表现出相反的表型。

这表明S4型基因在苦荞的生长及抗逆过程中发挥着重要作用。

四、讨论根据实验结果，我们得出以下结论：苦荞R2R3-MYB转录因子S4型基因在苦荞的生长及抗逆过程中发挥着关键作用。

罗布麻查尔酮合成酶基因克隆及序列分析李苗;李国旗【摘要】为了解罗布麻查尔酮合成酶基因具体结构,采用RT-PCR、RACE方法从夹竹桃科植物罗布麻中扩增出CHS基因的开放阅读框,其核苷酸序列长1 170 bp,推测的氨基酸序列全长为389个氨基酸残基.核苷酸序列同源性分析结果显示,该cDNA片段与其他植物CHS基因的同源性为78％～81％,表明该基因在进化过程中变异程度较小,整个超基因家族序列高度保守.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2015(024)012【总页数】7页(P85-91)【关键词】罗布麻;CHS基因;基因克隆【作者】李苗;李国旗【作者单位】宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川750021;宁夏农业生物技术重点实验室,银川 750002;宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川 750021【正文语种】中文【中图分类】Q781査尔酮合成酶基因(chalcone synthase gene,CHS)通过合成査尔酮参与苯丙氨酸代谢，最终形成具备诸多生理活性功能的黄烷酮物质[1]，因而CHS基因能够通过自身参与植株代谢调节活动程度,其有效性在一定程度上反映植物与环境间相互作用关系。

CHS基因在高等植物中通常以小的多家族形式存在，CHS超基因家族中不同家族成员的表达类型及其所编码的蛋白定位有一定差异。

目前，从事基因资源挖掘的专业学者已经从包括苔藓、蕨类、裸子植物及被子植物的各类植物中克隆600余个CHS基因及其相关基因的序列，并发现在多数植物基因组中存在CHS重复基因[2]。

CHS基因的表达具有器官特异性, 不同的家族成员在不同的植物构件部位表达[3], 但其均与构件器官的形态建成[4]、生理生化功能分化存在相当程度的关联[5-9];与此同时，CHS基因的表达在很大程度上受外界环境因素影响, UV、白光、机械损伤、激发因子、抑制因子、病菌等[10]的诱导均有可能启动相关CHS基因的表达[11-13]。

专利名称：一种明日叶查尔酮合成酶基因的序列专利类型：发明专利
发明人：周麟笔,刘峰,曹越平
申请号：CN201410558045.0
申请日：20141020
公开号：CN104313040A
公开日：
20150128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种明日叶类黄酮合成途径限速酶—查尔酮合成酶基因的序列，该基因的序列具有SEQ ID NO.1中从第1-1413位所示的核苷酸序列以及SEQ ID NO.2中从第1-1194位所示的核苷酸序列，其序列编码的多肽具有SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列。

查尔酮合成酶是植物体内类黄酮代谢途径中的第一个关键酶，本发明利用同源克隆方法结合RACE技术获得的明日叶查尔酮合成酶基因可用于调控明日叶及其他植物内黄酮类化合物的合成，具有较大的经济价值和应用前景，尤其在医疗、保健领域使得明日叶能够获得更广泛的应用。

申请人：上海交通大学
地址：200240 上海市闵行区东川路800号
国籍：CN
代理机构：上海新天专利代理有限公司
代理人：祖志翔
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2024年人教B版选择性必修3生物下册月考试卷49考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题，共12分)1、《书经》中的“若作酒醴，尔惟曲蘖”提到酿酒必须要用酒曲。

酒曲是以谷物为原料，破碎加水压制而成。

富含酵母菌等多种微生物，经水浸泡后投人蒸熟的米即可用于酿酒。

下列相关说法不正确的是（）A. 酒曲中含有微生物分泌的多种酶B. 浸泡酒曲的过程中微生物代谢加快C. 酒曲中的酵母菌通过无氧呼吸将谷物中的糖转化为酒精D. 夏季气温升高，需使用煮沸的水浸泡酒曲以防杂菌污染2、将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞，培育成了抗虫杨树。

下图表示含目的基因的DNA分子和农杆菌质粒，图中Ap r表示氨苄青霉素抗性基因，Ne r表示新霉素抗性基因；箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。

下列叙述不正确的是（）A. 目的基因插入到质粒的T-DNA上，才能整合到受体细胞染色体中B. 为使目的基因与质粒高效重组，最好选用EcoRI和PstIC. 成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素D. 可用DNA分子杂交或抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否表达3、下面是哺乳动物受精过程示意图；数字表示过程，字母表示结构。

下列有关叙述正确的是（）A. a结构的名称是透明带B. 受精之前，精子需在睾丸的曲细精管中获能C. 精子发生顶体反应释放的顶体酶，由高尔基体合成D. c、d分别为雄原核和雌原核4、下列有关干细胞的叙述，错误的是（）A. 干细胞是具有分裂和分化能力的细胞B. 造血干细胞可定向诱导分化成机体所有种类的细胞C. 胚胎干细胞在饲养层细胞上培养能够维持不分化的状态D. 移植胚胎干细胞可使退化的组织得以修复并恢复正常功能5、某二倍体药用植物甲（染色体组成为MM）含有有效成分A；二倍体药用植物乙（染色体组成为NN）含有有效成分B。

金荞麦查尔酮合成酶基因CHS的克隆及序列分析蒙华;李成磊;吴琦;邵继荣;陈惠【期刊名称】《草业学报》【年(卷),期】2010(019)003【摘要】采用同源克隆的方法获得金荞麦查尔酮合成酶基因(CHS)的保守片段554 bp,进一步采用染色体步移法(genome-walking)和RT-PCR技术克隆到CHS基因的全长DNA序列和cDNA开放阅读框(ORF)序列.序列分析结果表明,金荞麦CHS 基因DNA全长1 650 bp,含一个462 bp的内含子;其cDNA编码区全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FdCHS,NCBI登录号为GU169470.该氨基酸序列与同为蓼科的掌叶大黄、虎杖CHS的氨基酸序列同源率分别达到94%和93%,且含有CHS活性位点和底物结合口袋位点等保守位点.【总页数】8页(P162-169)【作者】蒙华;李成磊;吴琦;邵继荣;陈惠【作者单位】四川农业大学生命科学与理学院,四川,雅安,625014;四川农业大学生命科学与理学院,四川,雅安,625014;四川农业大学生命科学与理学院,四川,雅安,625014;四川农业大学生命科学与理学院,四川,雅安,625014;四川农业大学生命科学与理学院,四川,雅安,625014【正文语种】中文【中图分类】Q943.2;S517.032【相关文献】1.芥蓝查尔酮合成酶基因BaCHS的克隆与序列分析 [J], 蒋明;苗立祥;胡齐赞;贺蔡明;陈珍2.诸葛菜(Orychophragmus violaceus)查尔酮合成酶基因OvCHS的克隆与序列分析 [J], 倪雪莉;黄余磊;梁刚良;鲍笑笑;蒋明3.青花菜查尔酮合成酶基因BoCHS的克隆、表达及序列分析 [J], 彭礼琼;蒋明;郭志平;章鲤静;张徐俞4.辣木查尔酮合成酶(CHS)基因的克隆及其序列分析 [J], 林玲;方健超;陈观水;艾育芳5.樱桃查尔酮合成酶CpCHS2基因的克隆及序列分析 [J], 李孝绒;乔光;姜昱雯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。