(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210290514.X (22)申请日 2022.03.23 (71)申请人 湖北中医药大学 地址 430000 湖北省武汉市洪山区黄家湖 西路1号 (72)发明人 刘义飞　蒋莉萍　刘迪　叶利春　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 专利代理师 徐绍新 (51)Int.Cl. C12N 9/88(2006.01) C12N 15/60(2006.01) C12N 15/70(2006.01) C12N 15/11(2006.01) C12P 7/04(2006.01)C12P 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种菊花脑单萜合酶基因CnTP S2及其应用 (57)摘要 本发明公开了一种菊花脑单萜合酶基因 CnTPS2， 其核苷酸序列如SEQ  ID NO.1所示， 该基 因编码序列全长1785bp， 编码594个氨基酸， 蛋白 分子量大小 为68.58kDa。 所述基因编码的蛋白质 的氨基酸序列如SEQ  ID NO.2所示， 该蛋白具有 催化合成芳樟醇和香叶醇的功能； CnTPS2 基因在 烟草叶片瞬时表达提高了烟草叶片中D ‑柠檬烯 的含量， 同时也产生了一个新的单萜芳樟醇。 由 此表明， CnTPS2 基因是菊花脑单萜合酶生物合成 途径关键基因， 能显著促进菊花脑挥发油中单萜 类化合物的生物合成， 提高菊花脑挥发油的药用 品质。 权利要求书1页 说明书6页 序列表5页 附图7页 CN 114507657 A 2022.05.17 CN 114507657 A 1.一种菊花脑单萜合酶基因CnTP S2， 其特征在于， 其核苷酸序列为： (1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列； (2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或多个核苷酸且 表达相同功能蛋白的核苷酸序列。 2.权利要求1所述菊花脑单萜合酶基因CnTPS2编码的蛋白， 其特征在于， 其氨基酸序列 为： (1)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列构成的蛋白； (2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或多个氨基酸残 基且功能相同的衍 生蛋白。 3.一种扩增权利要求1所述菊花脑单萜合酶基因CnTPS2的特异性引物， 其特征在于， 包 含如SEQ ID NO.3所示的上游引物， 以及 如SEQ ID NO.4所示的下游引物。 4.含有权利要求1所述菊花脑单萜合酶基因CnTP S2的重组表达载体。 5.如权利要求4所述的重组表达载体， 其特征在于， 所述重组表达载体为重组原核表达 载体pET‑28a‑CnTPS2。 6.如权利要求4所述的重组表达载体， 其特征在于， 所述重组表达载体为重组瞬时表达 载体pCAMBIA13 01‑CnTPS2。 7.权利要求1所述的菊花脑单萜合酶基因CnTPS2、 权利 要求2所述的蛋白、 权利 要求4所 述的重组表达载体在生物合成单萜类化 合物中的应用。 8.如权利要求7所述的应用， 其特征在于： 所述单萜类化合物为芳樟醇、 香叶醇、 柠檬 烯。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114507657 A 2一种菊花脑单萜合酶基因CnTPS2及其应用 技术领域 [0001]本发明属于生物领域， 涉及一种菊花脑单萜合酶基因CnTPS2及其的编码产物和应 用。 背景技术 [0002]菊花脑(Chrysanthemum  nankingense  Hand.Mazz.)是菊科菊属植物， 《中国植物 志》 上记载， 菊花脑是野菊众多品种中的一种。 主要分布在江苏省、 湖南省和贵州省等， 在湖 北一些地方已成功进行了引种栽培， 生态适应性较强。 药理研究表明， 菊花脑具有清热降 火、 解毒和降血压等功， 并且对具有抑菌作用， 广泛作为药食两用的原料， 在高端市场深受 欢迎， 具有一定的经济价 值。 [0003]菊花脑具有丰富的挥发性成分， 其主要积累在花和根组织中， 其有效活性成分与 挥发油中丰富的萜类成分密切相关。 挥发油中的有效活性成分主要为单萜、 倍半萜及其含 氧衍生物， 例如芳樟醇、 D ‑柠檬烯、 β ‑石竹烯和反 ‑石菖蒲等。 芳樟醇是菊花脑的关键特征香 气物质之一。 研究表明， 芳 樟醇是一种天然的抗炎剂， 在杀菌抗炎等方面 起重要作用。 [0004]萜类合酶是催化直接前体香叶基焦磷酸(GPP)形成芳樟醇、 香叶醇和月桂烯等单 萜类物质的关键限速酶。 因此研究菊花脑萜类合酶基因的功能及其序列特征， 初步揭示菊 花脑萜类合酶基因的生物学功能， 为进一 步探索菊花脑单萜的生物合成机制奠定基础。 发明内容 [0005]本发明通过研究菊花脑单萜合酶基因在菊花脑挥发性萜类产物合成过程中所发 挥的功能， 提供了一种单萜合酶基因CnTP S2及其的编码产物和应用。 [0006]上述目的是通过以下技 术方案实现的： [0007]一种菊花脑单萜合酶基因CnTP S2， 其核苷酸序列为： [0008](1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列； [0009](2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经取代和/或缺失和/或添加 一个或多个核苷 酸且表达相同功能蛋白的核苷酸序列。 [0010]一种菊花脑单萜合酶基因CnTP S2编码的蛋白， 其氨基酸序列为： [0011](1)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列构成的蛋白； [0012](2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经取代和/或缺失和/或添加 一个或多个氨基 酸残基且功能相同的衍 生蛋白。 [0013]一种用于扩增上述菊花脑单萜合酶基因CnTPS2的特异性引物， 包括如SEQ  ID  NO.3所示的上游引物， 以及 如SEQ ID NO.4所示的下游引物。 [0014]本发明还提供了含有上述菊花脑单萜合酶基因CnTPS2的重组表达载体。 所述重组 表达载体为重组原核表达载体pET ‑28a‑CnTPS2或重组瞬时表达载体pCAMBIA13 01‑CnTPS2。 [0015]试验表明， 菊花脑单萜合酶基因CnTPS2原核表达蛋白能催化香叶基焦磷酸(GPP)， 产生单萜类化合物芳樟醇和香叶醇。 采用烟草瞬时表达技术过量表达单萜合酶基因说　明　书 1/6 页 3 CN 114507657 A 3