油棕果肉发育过程中的代谢组学和转录组学联合分析

作者：韦露; 司成成^*; 冯美利; 张安妮; 张淑岩; 曹红星^*

来源：分子植物育种, 2023, 21(19): 6315-6326.

DOI：10.13271/j.mpb.021.006315

• 油棕(Elaeis guineensis)
• 代谢组学
• 转录组学
• 油脂合成
• 游离脂肪酸

油棕是世界上生产效率最高的油料作物，果肉中含有丰富的脂肪酸。研究油棕果肉的脂质代谢物的动态变化规律及重要脂肪酸代谢相关调控基因有利于改善棕榈油品质和提高油棕果肉含油量。选用不同发育时期的油棕果肉[授粉后95 d (MT1),授粉后125 d (MT2),授粉后185 d (MT3)]为研究对象，结合液相色谱串联质谱技术的代谢组学和高通量测序技术的转录组学，分析果肉发育过程中脂肪酸代谢物含量的动态变化规律，并根据果肉不同发育时期的差异表达基因寻找出脂质代谢物生物合成与累积的关联酶基因，结果表明，油棕果肉发育过程中游离肉豆蔻酸的含量分别从44.33、225.33 nmol/g增加到371.80 nmol/g，硬脂酸含量从451.25、1 922.86 nmol/g增加到2 988.75 nmol/g，棕榈油酸含量从25.22、80.37 nmol/g增加到118.02 nmol/g，亚油酸含量从1 586.44、6 680.46 nmol/g增加到10 188.00 nmol/g。这4种游离脂肪酸的含量变化可作为判别MT1、MT2和MT3的依据；乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、生物素羧化酶(BC)、脂烯酰基-酰基载体蛋白还原酶Ⅰ(FabⅠ)、3-氧酰基-酰基载体蛋白还原酶(FabG)、3-氧酰基-酰基载体蛋白合成酶Ⅰ(FabB)和丙二酰-辅酶A-酰基载体蛋白转移酶(FabD)基因的表达量与油棕果肉中游离硬脂酸、油酸和棕榈酸的含量呈正相关。且相关系数均大于0.6,6个关键酶基因的表达对游离硬脂酸、油酸和棕榈酸的累积具有积极的促进作用，而与游离月桂酸含量呈显著负相关，且相关系数均小于-0.8,6个关键酶基因的表达对游离月桂酸的合成起到抑制作用。本研究结果可为改善棕榈油品质提供科学的理论依据。

• 单位
  中国热带农业科学院椰子研究所; 海南省热带油料作物生物学重点实验室; 海南大学