沙棘果实不同器官脂肪酸差异的多基因协同调控

作者：张莞晨; 阮成江^*; 丁健; 刘祾悦; 韩平; 蔡爽; 熊朝伟

来源：分子植物育种, 2019, 17(07): 2117-2125.

DOI：10.13271/j.mpb.017.002117

• 沙棘
• 果实不同器官
• 脂肪酸
• qRT-PCR
• 多基因协同调控

为探讨沙棘果肉高积累碳16脂肪酸和种子高积累碳十八不饱和脂肪酸的基因调控差异,以沙棘品系"TF-23"4个不同发育期(7月10日, 7月26日, 8月11日, 8月26日)的果肉和种子为研究材料,采用气相色谱飞行时间质谱法测定干果肉和种子油脂的脂肪酸组份及不同组份的相对百分含量,运用qRT-PCR分析脂肪酸形成相关基因KAR、FATB、Δ9D、KCS1、KASⅡ、SAD、FAD2、FAD3、FAD7和FAD8的表达模式,验证多基因表达对果实不同器官脂肪酸形成积累差异的影响。结果表明:(1)沙棘干果肉油和种子油中共检测出8种主要脂肪酸,果肉油脂中棕榈酸(35.15%)、棕榈油酸(26.21%)和异油酸(24.22%)为主要组份,种子油脂中异油酸(15.98%)、亚油酸(43.43%)和亚麻酸(26.70%)为主要组份。(2)沙棘果肉高积累棕榈酸、棕榈油酸和异油酸源于KAR、FATB、Δ9D和KCS1基因的高表达协同KASⅡ基因的低表达。(3)沙棘种子油脂高富集亚油酸、亚麻酸和异油酸源于种子发育过程中KCS1、KASⅡ、SAD、FAD2和FAD3基因的协同高表达。首次揭示出调控沙棘果肉和种子富集不同脂肪酸的关键基因是KASⅡ基因,种子中KASⅡ基因高表达为亚油酸和亚麻酸的富集提供了充足底物C18:0,果肉中KASⅡ基因低表达协同FATB和Δ9D基因高表达促进了棕榈酸和棕榈油酸的富集。这可为进一步遗传改良沙棘果肉和种子油脂肪酸组成提供科学参考,对沙棘开发利用具有重要意义。

• 单位
  大连民族大学