三角褐指藻GPAT生物信息學及表達差異分析

尹 航 袁嵐瑛 俞 凱 章 麗 石 慧 王何瑜 龔一富,?

(1寧波大學海洋學院,浙江寧波 315832;2寧波大學法學院,浙江寧波 315211)

生物柴油是從動植物油脂、廢棄油脂等可再生能源中提取的一種環境友好型燃料,因其具有性能良好、燃燒持續時間長、顆粒物排放量低等優點而引起人們的廣泛關注[1]。三角褐指藻( Phaeodactylum tricornutum)為硅藻門的單細胞真核生物[2],因其生長速度快、光合作用強且油脂含量高(約占細胞干重的20%～30%)可作為一種良好的生物柴油原料[3]。

藻類植物和種子植物中的油脂主要以三脂酰甘油(triacylgilcerol, TAG)的形式存在,因此藻體中TAG 的含量與藻體的含油量密切相關[4]。甘油-3-磷酸酰基轉移酶(glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT)是藻類TAG 生物合成過程中的第1 個限速酶[5],主要負責將脂肪酰基從酰基-酰基載體蛋白或其輔酶A 上轉移至甘油-3-磷酸的sn-1 位點合成1-酰基-sn-甘油-3-磷酸(溶血磷脂酸)。因此,GPAT 在藻類的油脂合成過程中具有重要作用[6]。此外,GPAT 與植物的抗逆性也存在相關性,在植物抵抗高溫[7]、低溫[8-9]等非生物脅迫過程中發揮著重要作用。

研究表明,光照強度和溫度可調控相關基因的表達量,并能影響微藻中脂類物質的含量[10-11]。因此,光照強度和溫度可作為促進藻體內脂類物質合成的關鍵非生物因素。近年來對于GPAT 基因的研究主要集中于陸生植物[12-14],而關于三角褐指藻GPAT 在不同光照強度和溫度下基因表達量和油脂含量的應答研究尚未見報道。本試驗在三角褐指藻轉錄組測序的基礎上對三角褐指藻GPAT(PtGPAT)進行生物信息學分析,利用……