核桃JrSnRK1α1.1调控种子油脂合成与积累

作者：王贵芳; 姚元涛; 许海峰; 相昆; 梁家慧; 张淑辉; 王文茹; 张明娟; 张美勇^*; 陈新^*

来源：生物技术通报, 2023, 39(09): 183-191.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0043

• 核桃
• JrSnRK1α1.1
• 转基因
• 种子
• 油脂
• 表型
• 千粒重

为探讨核桃SnRK1蛋白激酶对种子油脂合成与积累的调控机理，本研究以‘香玲’核桃种仁cDNA为模板，克隆分离得到SnRK1蛋白激酶α亚基的一个编码基因JrSnRK1α1.1，其CDS序列全长为1 539 bp，编码512个氨基酸。构建植物超表达重组载体PBI121-JrSnRK1α1.1，转化并获得了超表达核桃JrSnRK1α1.1基因的拟南芥株系J-1、J-2和J-3。与野生型拟南芥相比，转基因植株表型无明显差异。采用数码显微镜对转基因拟南芥株系种子进行观察，结果显示，相对于野生型，转基因拟南芥株系的种子瘪小、表皮皱缩；株系J-1、J-2和J-3瘪小种子占比分别为43.69%、60.80%和45.87%，显著高于野生型WT(8.43%)；种子的千粒重比野生型降低了27.95%-29.32%，差异显著；种子平均粒长和粒宽也显著变小；因此JrSnRK1α1.1可能参与了种子的发育进程。进一步对种子的粗脂肪含量进行测定，结果表明，与野生型相比，转基因拟南芥株系J-1、J-2和J-3的种子粗脂肪含量显著下降，分别比野生型下降9.66%、23.86%和17.61%。荧光双分子试验结果表明，核桃JrSnRK1α1.1与油脂合成关键转录因子JrWRI1互作。综上所述，超表达核桃JrSnRK1α1.1对拟南芥植株生长发育影响不明显，显著影响了拟南芥种子的发育，负调控种子油脂的合成与积累过程。

• 单位
  山东省果树研究所; 山东农业大学; 山东省农业科学院; 生命科学学院