【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于分子生物學，具體涉及紅花ctha02基因編碼的蛋白及其應用。
技術介紹
1、紅花（carthamus?tinctorius?l.）別名金線花、刺紅花，自21世紀以來，紅花作為高品質的藥用和食用作物，在我國的種植面積已超過4萬公頃。我國紅花的主產區(qū)包括新疆維吾爾自治區(qū)、浙江、四川、河南和云南等地區(qū)。紅花作為傳統(tǒng)藥材作物，其花絲含有豐富的黃酮類化合物，在藥用方面具有顯著的功效。研究表明，紅花具有多重功能，包括抗氧化、抑制癌細胞擴散、預防慢性炎癥和緩解糖尿病功效，同時還能保護心肌、治療心腦血管疾病addin?cnkism.ref.{e0c06ac2ae9d489ca158793425443985}[14-6]；研究發(fā)現(xiàn)紅花花絲中已經發(fā)現(xiàn)了超過200種化合物，其中包括60多種黃酮類化合物，如查爾酮糖苷、紅花黃色素、山奈酚糖苷和羥基紅花黃色素a（hydroxysafflor?yellow?a，hsya）等。紅花的藥理作用主要歸因于其豐富的黃酮類化合物，紅花中特有的hsya更是在各種臨床治療中展現(xiàn)出顯著的效果，自1993年首次從紅花中分離出hsya，并發(fā)現(xiàn)其具有顯著的藥理活性，便被《中國藥典》視為評價紅花藥用價值的重要標準成分。近代研究表明，hsya具有顯著的藥理活性，被廣泛應用于治療或預防多種疾病。中國食品藥品監(jiān)督管理總局批準的番紅花黃針劑（每50?mg含有45?mg?hsya）常用于治療心絞痛、腦梗塞等心腦血管疾病，被公認為是新型的心血管藥物。此外，hsya也被廣泛應用于治療心肌梗塞、心肌缺血、冠心病和血管損傷等疾病，同時
2、紅花富含多種黃酮類化合物，這些化合物是評價紅花藥用價值的重要指標，同時也具有顯著的藥理作用。目前，學者們已經在紅花中發(fā)現(xiàn)了多個調控黃酮類化合物生物合成的基因，包括黃烷酮3-羥化酶（flavanone?3-hydroxylase，f3h）、udp-葡萄糖醛酸轉移酶（udp-glucuronic?acid，ugt）、查爾酮合成/異構酶（chalcone?synthetase/isomerase，chs/chi）和花青素合酶（anthocyanin?synthase，ans）等。chs、chi和ans在紅花不同開花期的表達水平與黃酮類化合物的合成和含量密切相關。基于紅花轉錄組數(shù)據研究發(fā)現(xiàn)，meja處理下黃酮類化合物合成途徑中的上游基因chs、chi和羥基肉桂酰轉移酶（hydroxylcinnamyl?transferase，hct）上調，下游基因花青素還原酶（anthocyanin?reductase，anr）和ans下調，從而促進黃酮類化合的生物合成。此外，在紅花中克隆出了2個chi基因（chi1和chi2），hsya的積累規(guī)律和chi1基因在開花期的表達模式具有相似的趨勢；煙草葉片的瞬時轉化表明，chi2基因可能影響紅花不同開花階段的黃酮類化合物的積累。在紅花花冠轉錄組數(shù)據分析中，發(fā)現(xiàn)20個與黃酮類化合物相關的還原酶基因，其中ctsdr3基因過表達可以顯著增加過表達株系中hsya、scutellarin和d-phenylalanine化合物的含量。最近的研究表明，c-葡萄糖醛酸轉移酶（c-glucuronic?acid，cgt）和p450酶可能參與hsya的生物合成；而關于紅花hsya合成途徑中的基因尚未完全報道。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術要解決的技術問題是為探究紅花hsya的合成提供新方向。
2、本專利技術的技術方案是紅花ctha02基因編碼的蛋白，其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
3、進一步的，ctha02基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
4、本專利技術還提供了表達紅花ctha02基因編碼的蛋白的表達框架、元件、載體或宿主。
5、其中，所述載體為植物表達載體。
6、優(yōu)選的，所述植物表達載體的骨架載體為pambia1301。
7、本專利技術還提供了紅花ctha02基因編碼的蛋白、表達紅花ctha02基因編碼的蛋白的表達框架、元件、載體或宿主在調控植物黃酮類化合物合成中的應用。
8、具體的，所述黃酮類化合物為金雀異黃素（genistein）、刺甘草查耳酮（echinatin）、二氫山奈酚（dihydrokaempferol）、柚配基查爾酮（naringenin?chalcone）、補骨脂異黃酮（corylin）、異鼠李素（isorhamnetin）、山奈酚（kaempferol）、羥基紅花黃色素a（hsya）、圣草酚（eriodictyol）、槲皮素（quercetin）、繡線菊甙（spiraeoside）、木犀草素（luteolin）和/或芹菜素（apigenin）。
9、特別的，所述植物為紅花或擬南芥。
10、進一步的，所述調控為正調控。
11、其中，所述正調控通過提高植物中ctha02基因的表達量實現(xiàn)。
12、更進一步的，提高植物中ctha02基因的表達量的方法為：構建表達ctha02基因的植物表達載體，轉化植物。
13、優(yōu)選的，所述植物表達載體的骨架載體為pambia1301。
14、本專利技術還提供了一種促進植物合成黃酮類化合物的方法，通過提高植物中ctha02基因的表達量實現(xiàn)；ctha02基因編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
15、具體的，所述黃酮類化合物為金雀異黃素（genistein）、刺甘草查耳酮（echinatin）、二氫山奈酚（dihydrokaempferol）、柚配基查爾酮（naringenin?chalcone）、補骨脂異黃酮（corylin）、異鼠李素（isorhamnetin）、山奈酚（kaempferol）、羥基紅花黃色素a（hsya）、圣草酚（eriodictyol）、槲皮素（quercetin）、繡線菊甙（spiraeoside）、木犀草素（luteolin）和/或芹菜素（apigenin）。
16、特別的，所述植物為紅花或擬南芥。
17、更進一步的，提高植物中ctha02基因的表達量的方法為：構建表達ctha02基因的植物表達載體，轉化植物。
18、優(yōu)選的，所述植物表達載體的骨架載體為pambia1301。
19、本專利技術的有益效果：本專利技術首次克隆獲得紅花ctha02基因，并通過轉基因技術，在植物中驗證了該基因的功能。結果表明，現(xiàn)ctha02過表達葉片中的大多數(shù)藥用黃酮類化合物（金雀異黃素genistein、刺甘草查耳酮echinatin、二氫山奈酚dihydrokaempferol、柚配基查爾酮naringenin?chalcone、補骨脂異黃酮corylin、異鼠李素isorhamnetin、山奈酚kaempferol、羥基紅花黃色素a?hsya、圣草酚本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.紅花CtHA02基因編碼的蛋白，其特征在于：其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。
2.根據權利要求1所述蛋白，其特征在于：CtHA02基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。
3.表達權利要求1或2所述紅花CtHA02基因編碼的蛋白的表達框架、元件、載體或宿主。
4.權利要求1或2所述紅花CtHA02基因編碼的蛋白、權利要求3所述表達紅花CtHA02基因編碼的蛋白的表達框架、元件、載體或宿主在調控植物黃酮類化合物合成中的應用。
5.根據權利要求4所述應用，其特征在于：所述黃酮類化合物為金雀異黃素（Genistein）、刺甘草查耳酮（Echinatin）、二氫山奈酚（Dihydrokaempferol）、柚配基查爾酮（Naringenin?chalcone）、補骨脂異黃酮（Corylin）、異鼠李素（Isorhamnetin）、山奈酚（Kaempferol）、羥基紅花黃色素A（HSYA）、圣草酚（Eriodictyol）、槲皮素（Quercetin）、繡線菊甙（Spiraeoside）、木犀草素（Luteolin）和/
6.根據權利要求4所述應用，其特征在于：所述調控為正調控；
7.一種促進植物合成黃酮類化合物的方法，其特征在于：通過提高植物中CtHA02基因的表達量實現(xiàn)；CtHA02基因編碼的蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。
8.根據權利要求7所述方法，其特征在于：所述黃酮類化合物為金雀異黃素（Genistein）、刺甘草查耳酮（Echinatin）、二氫山奈酚（Dihydrokaempferol）、柚配基查爾酮（Naringenin?chalcone）、補骨脂異黃酮（Corylin）、異鼠李素（Isorhamnetin）、山奈酚（Kaempferol）、羥基紅花黃色素A（HSYA）、圣草酚（Eriodictyol）、槲皮素（Quercetin）、繡線菊甙（Spiraeoside）、木犀草素（Luteolin）和/或芹菜素（Apigenin）。
9.根據權利要求7所述方法，其特征在于：所述植物為紅花或擬南芥。
...【技術特征摘要】
1.紅花ctha02基因編碼的蛋白，其特征在于：其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
2.根據權利要求1所述蛋白，其特征在于：ctha02基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
3.表達權利要求1或2所述紅花ctha02基因編碼的蛋白的表達框架、元件、載體或宿主。
4.權利要求1或2所述紅花ctha02基因編碼的蛋白、權利要求3所述表達紅花ctha02基因編碼的蛋白的表達框架、元件、載體或宿主在調控植物黃酮類化合物合成中的應用。
5.根據權利要求4所述應用，其特征在于：所述黃酮類化合物為金雀異黃素（genistein）、刺甘草查耳酮（echinatin）、二氫山奈酚（dihydrokaempferol）、柚配基查爾酮（naringenin?chalcone）、補骨脂異黃酮（corylin）、異鼠李素（isorhamnetin）、山奈酚（kaempferol）、羥基紅花黃色素a（hsya）、圣草酚（eriodictyol）、槲皮素（quercetin）、繡線菊甙（spirae...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：侯獻飛，宋賢明，顧元國，曾幼玲，賈東海，苗昊翠，李強，扈瑞祥，
申請(專利權)人：新疆農業(yè)科學院經濟作物研究所新疆維吾爾自治區(qū)棉花研究所新疆維吾爾自治區(qū)甜菜改良中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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