向日葵PDAT基因家族鉴定及其对油脂积累和非生物胁迫的响应

作者：张程; 董帅飞; 朱艺; 孟晚秋; 王晓阳; 孙黎^*

来源：植物生理学报, 2022, 58(05): 844-856.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100048

• 向日葵
• PDAT基因
• 表达模式
• TAG合成
• 非生物胁迫

磷脂二酰甘油酰基转移酶(phospholipid:diacylglycerol acyltransferase, PDAT)催化二酰甘油和磷脂反应,合成三酰甘油(TAG)和溶血磷脂,是植物三酰甘油合成的关键酶之一。本研究鉴定了向日葵(Helianthus annuus) HaPDAT基因家族的4个成员。系统进化分析显示其分为2个亚家族,不同的亚家族之间具有相似的保守基序,但具有不同的基因结构。互补试验证明,在酵母突变体H1246中异源表达HaPDAT1c,可以合成TAG,说明该基因编码蛋白具有TAG合成能力。转录组数据表明,相对于HaDGAT, HaPDAT主要在种子发育的后期表达,推测HaPDAT在向日葵种子TAG积累过程中起到补充作用。实时荧光定量PCR (qRTPCR)结果显示,在低温、干旱、盐胁迫和脱落酸处理下, HaPDAT家族成员均呈现不同程度的表达上调,暗示HaPDAT在向日葵的胁迫应答过程中有重要的调控作用。本研究为阐明HaPDAT基因在向日葵油脂合成过程中的功能及逆境胁迫应答机制提供参考。

• 单位
  生命科学学院; 石河子大学