甘藍型油菜皖油20號種子不同部位油脂合成的轉錄調控分析

張宇婷 魯少平 金 誠 郭 亮

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甘藍型油菜皖油20號種子不同部位油脂合成的轉錄調控分析

張宇婷 魯少平 金 誠 郭 亮*

華中農業(yè)大學作物遺傳改良國家重點實驗室, 湖北武漢 430070

甘藍型油菜是主要的油料作物之一, 種子含油量一般在35%~50%。油脂主要儲存于油菜種子胚中, 胚主要由子葉[包括外子葉(OC)和內子葉(IC)和胚軸(EA)]組成。低芥酸油菜品種皖油20號(WY20)種子不同部位的含油量存在顯著差異。WY20的胚中, OC含油量最高, EA含油量最低。同時, 脂肪酸組成在種子不同部位也存在差異, EA中棕櫚酸(C16:0)、亞油酸(C18:2)及二十碳酸(C20:0)的比例均顯著高于子葉, 特別是C16:0在EA中的比例約為子葉的2倍。而油酸(C18:1)及二十碳烯酸(C20:1)在子葉中的比例均顯著高于EA。硬脂酸(C18:0)在OC中含量最低, 在IC和EA中無差別。亞麻酸(C18:3)則在OC中含量最高, 在IC和EA中無差異。對發(fā)育34d種子的IC、OC和EA進行轉錄組分析, 將三個部位中基因表達定量分析的結果兩兩比較后共發(fā)掘出7192個差異表達基因, 其中OC和IC之間差異表達基因數(shù)目較少, 子葉和EA間有較多的差異表達基因。子葉和胚軸中的差異表達基因富集在光合作用、脂肪酸代謝和葉綠素合成等生物學過程。基因功能注釋顯示, 差異表達基因中有355個和脂質代謝相關, 且多集中在質體中脂肪酸從頭合成途徑。本研究表明油脂合成途徑關鍵基因的差異調控是造成油菜種子不同部位含油量和脂肪酸組成差異的主要因素。

甘藍型油菜; 種子不同部位; 含油量; 脂肪酸組成; 轉錄調控

油菜是世界第三大油料作物, 也是我國第一大油料作物, 菜籽油是我國最主要的食用植物油來源之一[1]。……