油棕果实发育和采后脂肪酸合成转录代谢差异分析

作者：吴秋妃; 杨程; 张淑岩; 韦露; 冯美利; 李睿; 周丽霞; 曹红星^*

来源：热带作物学报, 2023, 1-16.

• 油棕
• 游离脂肪酸
• 合成
• 转录组学
• 代谢组学

油棕（Elaeis guineensis Jacq.）是世界上生产效率最高的产油植物，果实发育是形成产量的基础，但采收24小时后会出现酸败现象，严重影响棕榈油品质，目前对果肉发育和采后的游离脂肪酸代谢物合成差异的关键调控基因及途径尚未明确。本研究以油棕果实为实验材料，果实取自授粉后95天（MS1）﹑125天（MS2）、185天（MS3）、采收后24小时（MS4）、采收后36小时（MS5）5个时期。采用第二代高通量转录组学技术（RNA-Seq）和液相色谱串联质谱代谢组学技术（LC-MS/MS），对其发育和采后的果实进行转录组和代谢组测定与分析。结果表明，无籽种油棕在脂肪酸积累中后期不饱和脂肪酸显著高于饱和脂肪酸，在油棕果实发育过程中，LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1在果肉中高表达且与果肉中油酸、亚油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚麻酸呈正相关关系，DGAT、PDAT在果肉中高表达且与上述6种脂肪酸含量呈负相关关系，说明上述酶基因的表达可能对油棕果实脂肪酸的合成和累积分别具有促进和抑制作用，推测LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1可能是不饱和脂肪酸含量较高的关键基因；在果实采后贮藏过程中，GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9酶基因和GDSL1、KAT分别与油酸有极显著正、负相关关系，与棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸负、正相关，推测在酸败过程GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9酶基因可能促进油酸生成，抑制棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸合成，GDSL1、KAT酶基因反之，猜测GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9可能是导致油棕采后酸败的关键基因。本研究结果旨在利用分子生物技术提升高不饱和脂肪酸含量和改变脂肪酸组成提供备选基因，为筛选高不饱和脂肪酸和耐贮藏的品种提供理论参考。

• 单位
  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