EPA和DHA合成表达载体构建及对水稻的遗传转化

作者：刘华梁; 杜军霞; 付雨欣; 张雪辉; 武延生; 朱秀敏; 郭丽; 张涛轩

来源：分子植物育种, 2021, 1-17.

• EPA， DHA
• 水稻（Oryza sativa L.）
• 植物表达载体
• 营养工程

二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid， EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid， DHA）是最具有营养价值的ω-3超长链多不饱和脂肪酸（very long-chain polyunsaturated fatty acids， VLPUFAs），其主要来源是某些深海鱼油、藻类和微生物。由于过度捕捞、重金属污染及提取产生的高昂价格等问题，已难以满足市场的需求，而高等植物中不存在ω-3 VLPUFAs途径，因此，开发富含EPA和DHA新植物资源具有广阔的应用前景。本研究将7个与ω-3 VLPUFAs合成相关的酶基因共同导入水稻中，创建ω-3 VLPUFAs合成通路，以期获得种子中富含EPA和DHA的水稻新材料。人工合成优化后的EPA和DHA合成相关的7个基因，利用不同的水稻胚乳特异性高强度启动子，以及不依赖启动子的3’-非翻译区（untranslated regions， UTRs），分别与这些目的基因组合，利用高效多转基因堆叠系统II（transgene stacking II， TGS II）构建到植物表达载体中，通过农杆菌介导法进行遗传转化，分别获得8个（pEPA）和7个（pDHA）独立的转基因株系。PCR和Southern杂交分析，证明目标基因已经以不同的拷贝数整合到水稻基因组中。本研究成功构建了EPA和DHA合成途径植物表达载体，初步获得了阳性转基因植株，为后续ω-3 VLPUFAs在水稻种子中合成和积累的深入研究和应用提供了基础。

• 单位
  邢台学院; 生物科学与工程学院