甘蓝型油菜GPAT6基因功能初步探究

作者：耿思宇; 陈杰; 张姗姗; 杜春芳; 王景雪^*

来源：分子植物育种, 2019, 17(21): 6953-6958.

DOI：10.13271/j.mpb.017.006953

• 甘蓝型油菜(Brassica napus L.)
• 甘油-3-磷酸酰基转移酶
• 三酰甘油

甘油-3-磷酸酰基转移酶6 (GPAT6)是三酰甘油生物合成的限速酶,催化三酰甘油合成的起始步骤,在植物中参与了三酰甘油的生物合成,以往的研究发现GPAT6在植物的花发育过程中起着重要的作用。但GPAT6在油菜种子萌发和幼苗生长中的作用未见报道。本试验以花粉介导的转基因方法将特异干扰GPAT6基因的GPAT6-RNAi载体转入油菜7B基因组中,构建GPAT6-RNAi转基因植株,并以该转基因油菜为材料,研究GPAT6基因在种子萌发和幼苗生长中的作用,并对GPAT6基因编码的蛋白质进行了生物信息学分析。在油菜幼苗期提取叶片总DNA,进行PCR检测,共得到15株转基因植株。与野生型植株相比,转基因植株种子萌发时间延迟,幼苗出真叶晚。生物信息学研究发现,GPAT6基因cDNA (complementary DNA)全长1 631 bp,开放阅读框(open reading frame, ORF)长1 506 bp,编码501个氨基酸。GPAT6为不稳定疏水性蛋白,无信号肽,是一个跨膜蛋白。蛋白质的主要二级结构是无规则卷曲,占38.32%。GPAT6基因在种子萌发和开花期高表达。本研究初步表明,GPAT6基因在种子萌发和幼苗生长中具有重要作用,干扰其表达后会导致三酰甘油的合成受阻,储存减少,进而影响植株种子萌发及后期生长的能量供应和积累。这一研究为提高作物的含油量提供了帮助。

• 单位
  山西省农业科学院棉花研究所; 山西大学; 生命科学学院