利用植物生物反應器制備白藜蘆醇的相關研究.pdf

1、植物生物反應器是指通過基因工程途徑，將常見的農作物進行大規(guī)模種植從而生產具有高經濟附加值的醫(yī)用蛋白、工農業(yè)用酶、脂類及其它一些次生代謝產物等生物制劑。具有經濟、高效、安全的特點，其應用能夠滿足科研及人們日益增長的健康、保健的需求。 白藜蘆醇(Resveratrol，簡稱Res)是一種含有芪類結構的非黃酮類多酚化合物。它不僅是植物遭受脅迫時產生的一種植物抗毒素，還具有抗癌、抗氧化、調節(jié)血脂，影響壽命等多方面有益于人類健康的重要功能

2、。自然的條件下Res在植物體內的含量非常低，且用傳統(tǒng)的提取方法獲得高豐度的Res非常困難。白藜蘆醇合酶(Resveratrol synthase，簡稱RS)是Res合成途徑中最后一個起作用的關鍵酶，也是唯一必須的合成酶。本實驗通過分子生物學手段，分離得到花生白藜蘆醇合酶基因(PNRS1)的基因組DNA和cDNA，通過構建不同的表達載體，分別對大腸桿菌和植物進行遺傳轉化，已經取得了如下進展： 利用RT—PCR技術從花生根部cDNA

3、中擴增出PNRS1基因的cDNA(登陸號：FM955393)，然后將其重組到克隆載體中。通過測序并進行序列比對證明，所獲得的PNRS1基因與登陸號為AY170734的序列同源性達到95％。其編碼的氨基酸序列與登陸號為AAO11837的氨基酸序列同源性達到96％，且序列中包含有RS的特征結構及活力位點，成功獲得了花生PNRS1基因的cDNA。RT—PCR分析表明，PNRS1在花生根中特異表達，并可被紫外誘導表達。 將測序正確的PN

4、RS1基因與原核表達載體pET—28a融合獲得讀框正確的表達載體pET—28a—PNRS1。該載體轉化大腸桿菌感受態(tài)后，經IPTG誘導后PNRS1能夠正確表達，融合蛋白分子量約為46KD，與預期相符，且最適IPTG誘導濃度為Immol/L，最佳誘導時間為3h。證明實驗中成功構建了花生RS的原核表達載體，優(yōu)化了RS高效表達體系，為進一步深入研究花生RS的功能打下了基礎。 同時，將測序正確的花生RScDNA基因分別正向、反向插入到植

5、物表達載體pBI121和修飾過的pCAMBIA1301的CaMV35s啟動子和NOS終止子之間，成功獲得植物表達載體pBRS和p1301—35s—RS1。經農桿菌介導轉入煙草，獲得了若干轉基因植株。利用紫外分光光度法及HPLC對部分轉基因植株進行了白藜蘆醇含量測定，證明白藜蘆醇含量較對照植株均有提高。 本實驗在傳統(tǒng)育種的基礎上，通過基因工程手段，獲得了花生RS基因并將其導入植物中，得到了Res含量變化及抗環(huán)境惡化能力提高的株系，