油棕~Δ9硬脂酰-ACP脱氢酶EgSAD基因的克隆及表达分析

作者：王梦娣; 李睿; 曹红星; 金龙飞^*; 李新国^*

来源：热带作物学报, 2021, 43(02): 235-243.

• 油棕
• SAD基因
• 脂肪酸
• 生物信息学
• 基因表达

~Δ9硬脂酰-ACP脱氢酶（~Δ9 stearoyl-ACP dehydrogenase,SAD）是植物中重要的脂肪酸脱氢酶，在调控不饱和脂肪酸合成中发挥着重要作用。本研究以非洲油棕和杂交油棕为材料，在油棕果实油脂积累期，分别测定花后120、140、160 d 3个时期的脂肪酸组分；从油棕中克隆SAD基因，并对其理化性质、进化关系、启动子顺式作用元件进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR检测SAD在2个油棕品种果实成熟期的表达特征。结果表明：非洲油棕中总不饱和脂肪酸（棕榈酸和硬脂酸）比例（55.76%～60.27%）显著高于杂交油棕（37.2%～45.43%），杂交油棕中不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸）比例（51.61%～56.92%）显著高于非洲油棕（35.54%～38.64%）；鉴定了7个基因命名为：EgSAD1～EgSAD4和OeSAD1～OeSAD3;EgSAD基因编码的肽链平均为413个氨基酸，分子量为43.41～45.92 kDa，等电点为5.99～7.13，蛋白不稳定指数为44.07～53.25，总平均亲水性为-0.496～-0.405。OeSAD基因编码的肽链平均为405个氨基酸，分子量为44.94～49.39kDa，等电点为6.05～7.14，蛋白不稳定指数为43.44～44.61，总平均亲水性为-0.554～-0.489。多序列比对分析，油棕SAD基因氨基酸序列中存在典型SAD特征的保守组氨酸富集区：EENRHG和DEKRHE。在SAD的启动子上鉴定出植物激素响应、逆境胁迫响应、光响应和逆境响应顺式作用元件。EgSADs在油棕果实成熟过程中呈上调表达趋势，EgSAD1和EgSAD2在杂交油棕中表达量显著高于非洲油棕，OeSADs在杂交油棕果实花后140 d中表达量最高，在杂交油棕的3个时期中均呈现先升高后下降的趋势，且在花后120 d的表达量显著高于花后120 d和160 d。本研究结果为进一步研究SAD调控油棕不饱和脂肪酸合成的机制奠定基础。

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