续随子二酰甘油酰基转移酶2基因(ElDGAT2)克隆与功能分析

作者：任国鹏; 葛丽萍^*; 孙超超; 刘宝玲; 李润植^*

来源：植物生理学报, 2019, 55(08): 1156-1166.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2019.0061

• 续随子
• 二酰甘油酰基转移酶2
• 基因克隆
• 表达谱
• 烟草瞬时表达

本文从续随子发育种子中分离编码二酰甘油酰基转移酶2的cDNA克隆(ElDGAT2),采用生物信息学工具解析ElDGAT2酶蛋白的理化性质、高级结构、亚细胞定位及系统发育等特性。利用qRT-PCR研究该基因在续随子不同器官组织的表达谱。构建ElDGAT2的组成型植物表达载体(pCAMBIA1303-ElDGAT2),通过农杆菌介导烟草瞬时表达鉴定ElDGAT2基因的功能。结果显示,续随子ElDGAT2 cDNA全长1 939 bp, ORF为984 bp,编码327个氨基酸。ElDGAT2蛋白定位于内质网上,二级结构主要结构元件为α-螺旋(37.00%)和无规则卷曲(34.25%)。DGAT2蛋白系统发育树分析揭示,续随子ElDGAT2与同科植物蓖麻、油桐、麻疯树的DGAT2蛋白亲缘关系较近。基因表达分析表明, ElDGAT2基因在续随子不同器官中均有表达,而且在种子中的表达量显著高于其他器官。在种子发育中期(花后30 d)即油脂快速合成积累时期的表达量最高, ElDGAT2表达量约为叶片的12.83倍。与野生型和空载体转化烟叶相比, ElDGAT2瞬时表达的烟叶组织总油脂含量提高1.59%,饱和脂肪酸减少,油酸等不饱和脂肪酸增加。研究表明, ElDGAT2编码一个具有催化活性的DGAT2酶蛋白,异源表达可提高宿主组织总油脂和不饱和脂肪酸的合成积累,显示ElDGAT2对油酸等不饱和脂肪酸有底物偏好性。

• 单位
  山西农业大学