向日葵FAD2-1基因克隆与功能分析

作者：周菲; 王文军; 马军; 王静; 谢鹏远; 刘岩; 黄绪堂^*

来源：中国油料作物学报, 2023, 45(05): 954-964.

DOI：10.19802/j.issn.1007-9084.2022186

• 向日葵
• HaFAD2-1
• 脂肪酸脱氢酶
• 不饱和脂肪酸
• 转基因拟南芥
• 功能分析

为解析向日葵Δ12脂肪酸脱氢酶基因的功能，根据前期转录组测序结果，采用RT-PCR方法克隆了向日葵Δ12脂肪酸脱氢酶基因HaFAD2-1的开放阅读框（ORF）序列，其核苷酸序列长度为1137 bp，编码378个氨基酸，生物信息学预测表明HaFAD2-1编码蛋白为碱性且亲水性蛋白，二级结构为α螺旋。系统进化分析发现HaFAD2-1基因与异果菊（Dimorphotheca sinuata DC.）FAD2进化关系最近。qRT-PCR分析表明HaFAD2-1基因是种子中特异高表达的基因，且在低油酸种子中表达量明显高于高油酸种子，相关性分析发现HaFAD2-1表达量与油酸含量呈显著负相关，与亚油酸含量呈显著正相关。亚细胞定位发现HaFAD2-1编码蛋白定位于细胞质中，与野生型对照相比，异源表达转HaFAD2-1拟南芥种子的总不饱和脂肪酸含量显著升高，亚油酸合成下游的大部分脂肪酸含量显著升高，而亚油酸合成上游的大部分脂肪酸含量显著降低，表明HaFAD2-1可能是参与向日葵不饱和脂肪酸合成的重要基因。

• 单位
  黑龙江省农业科学院; 黑龙江省农业科学院经济作物研究所