油菜籽粒脂肪酸延長(zhǎng)酶基因啟動(dòng)子的克隆與序列分析及脂肪酸積累的研究.pdf

1、油菜是我國(guó)重要的油料作物之一，脂肪酸組成與含油量是關(guān)系到油菜品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。近年來(lái)對(duì)于植物脂肪酸組成和含油量的研究顯示，油料作物種子脂肪酸的組成受少數(shù)關(guān)鍵基因調(diào)控，其中脂肪酸延長(zhǎng)酶基因fae1對(duì)于油菜種子中芥酸的含量有著決定性的作用，本研究的目的是分別克隆雙低油菜及高芥酸油菜中控制脂肪酸組成的關(guān)鍵基因啟動(dòng)子，分析啟動(dòng)子的序列特征及品種之間的差異。另外，分別研究籽粒發(fā)育過(guò)程中脂肪酸、蛋白亞基以及脂肪的積累，并對(duì)比分析雙低與高芥酸品種間

2、的差異，期望為油菜脂肪酸組成和含油量的品質(zhì)改良工作提供基礎(chǔ)。 1、分別以秦油7號(hào)和中油821基因組為模板克隆到二者的fae1基因啟動(dòng)子序列，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)二者的差異較小，相似性在99％以上，僅在翻譯起始密碼子上游-658bp處出現(xiàn)堿基差異，秦油7號(hào)此處為T(mén)，而在中油821中則被替換成了A，推測(cè)由于堿基的替換導(dǎo)致此處A/T序列的增強(qiáng)子功能有所變化，對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控有所影響。對(duì)于啟動(dòng)子序列的功能元件和核心區(qū)域的分析發(fā)現(xiàn)：在翻譯起始密碼

3、子上游有3個(gè)TATA盒，5個(gè)CAAT盒(CART)。此序列中還發(fā)現(xiàn)4個(gè)G盒序列，3個(gè)GATABOX，2個(gè)GT1CONSENSUS基序；3個(gè)ASF1MOTIFCAMV基序以及2段A/T豐富序列。 2、以雙低甘藍(lán)型油菜品種秦油7號(hào)和高芥酸高硫甙甘藍(lán)型油菜品種中油821為材料，對(duì)油菜籽粒發(fā)育過(guò)程中主要脂肪酸的積累進(jìn)行了研究，并分析了雙低與高芥酸品種間脂肪酸積累的差異及各種脂肪酸之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：根據(jù)7種主要脂肪酸在種子發(fā)育過(guò)程中

4、呈現(xiàn)出的不同積累進(jìn)程，可以將它們分成兩類(lèi)，其中棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸的積累主要集中在種子發(fā)育早期；而油酸、二十碳烯酸和芥酸的積累主要集中在種子發(fā)育后期。兩個(gè)品種在棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸以及油酸積累上基本一致，但在油酸、二十碳烯酸和芥酸的積累量上差異較大。 3、研究?jī)煞N材料發(fā)育過(guò)程中籽粒中主要貯藏蛋白亞基的積累及品種間的差異，結(jié)果表明：籽粒發(fā)育初期，各蛋白亞基合成均不明顯，蛋白含量較低。秦油7號(hào)蛋白亞基在合成初期主

5、要合成12S亞基組分，直到籽粒發(fā)育末期才轉(zhuǎn)向合成2S亞基組分。中油821中蛋白亞基的積累和秦油7號(hào)有所不同，12S和2S基本上同步合成，不存在明顯的先后順序。另外，兩個(gè)品種在籽粒成熟末期蛋白亞基的合成方向上也不相同，秦油7號(hào)主要向2S方向合成，而中油821則主要向12S方向合成。 研究?jī)煞N材料發(fā)育過(guò)程中油份的積累及品種間的差異。結(jié)果表明：油份合成主要發(fā)生在莢果伸長(zhǎng)期和種子發(fā)育期，在種子成熟期時(shí)油份合成很少。在整個(gè)積累進(jìn)程中二者合