向日葵DGATs基因家族的鉴定及表达分析

二酰基甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT)在植物油脂代谢和抗逆过程中发挥重要作用。为探究DGAT基因在向日葵(Helianthus annuus L.)中的进化及在油脂积累和非生物胁迫应答中的功能,本研究以拟南芥AtDGATs基因为基础序列,通过同源比对从向日葵基因组中获得18个DGAT同源基因序列,并对其染色体分布、基因结构、蛋白保守结构域、系统进化关系、组织特异性表达以及非生物胁迫下的表达模式进行系统分析。结果表明,向日葵DGATs基因可分为4个亚族(DGAT1、DGAT2、DGAT3和WSD),且同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序;HaDGATs基因的启动子区富含逆境和植物激素响应相关元件;片段复制是导致该基因家族扩张的主要因素;qRT-PCR结果表明,HaDGAT1、HaDGAT2和HaDGAT3主要在种子发育的早、中期表达,与种子油脂快速积累密切相关,而HaWSDs亚家族基因主要在茎、叶和花中表达。盐、低温、干旱和ABA处理后,多数HaWSDs基因在向日葵根、茎和叶中呈现诱导表达,推测其可能在对逆境胁迫的响应中起重要作用。这些结果为进一步研究向日葵DGATs基因的功能奠定了基础。

过表达DGAT2基因对延边牛前体脂肪细胞分化的影响

【目的】探究二酰基甘油酰基转移酶2(DGAT2)对牛前体脂肪细胞分化的影响及其对脂质代谢相关信号通路的调控作用。【方法】利用ADV1穿梭质粒构建包含目的基因的重组穿梭质粒,将重组穿梭质粒与骨架质粒pGP-Ad-Pac载体共转染293A细胞,制得过表达腺病毒载体Ad-DGAT2,用Ad-DGAT2与Ad-NC(阴性对照组)感染牛前体脂肪细胞;用油酸诱导分化96 h后,利用油红O染色观察脂滴生成情况,并检测甘油三酯(TAG)和脂联素(ADP)含量;通过实时荧光定量PCR检测脂肪生成相关基因表达情况;最后对其进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】过表达DGAT 2基因可显著增加脂滴数量及TAG、ADP含量(P<0.05),可显著上调磷酸甘油途径DGAT1、甘油磷酸酰基转移酶4(GPAT4)、酰甘油磷酸酯酰基转移酶4(AGPAT4)以及脂质代谢途径中过氧化物酶体增殖活化受体γ(PPARγ)、脂肪分化相关蛋白(PLIN2)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)和硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)的mRNA表达水平(P<0.05)。转录组测序结果显示,与Ad-NC组相比,Ad-DGAT2感染的前体脂肪细胞中共筛选出110个差异表达基因,其中64个基因上调,46个基因下调。KEGG通路富集分析显示,差异表达基因主要富集在PPAR信号通路、甘油磷脂代谢、脂肪酸生物合成和AMPK信号通路中。【结论】过表达DGAT 2基因可以促进延边牛脂肪细胞中脂滴形成、TAG积累和相关成脂基因的表达,转录组测序筛选出了与脂肪代谢相关的差异表达基因。本研究结果表明DGAT 2基因在前体脂肪细胞分化过程中发挥了重要调控作用,为延边牛的分子育种提供了重要的理论依据。

油茶DGAT1基因的全长cDNA序列克隆及分析

DGAT酶是催化TAG合成途径即Kennedy途径中唯一的限速酶。根据已报道油茶DGAT1基因部分cDNA序列设计引物,利用RT-PCR和RACE技术,对油茶DGAT1基因进行克隆及序列分析。结果表明:该基因序列全长为2 046 bp,包含1个完整的1 548 bp ORF及269 bp 5’UTR和229 bp 3’UTR,编码515个氨基酸;该基因被命名为co-dagt1。经过比对分析,发现油茶的DGAT1基因具有DGAT1基因特有的保守序列和相关特征,而且与其他植物的DGAT1基因具有较高的相似性,并对其蛋白质序列和理化性质进行了分析。

DGAT相关基因研究进展

DGAT是一种甘油酰基转移酶(Diacylgycerol Acyltransferase,DGAT),该酶与脂肪代谢、脂类在组织中的沉积有很大关系,它的主要作用机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基形成三酰甘油。编码该酶的基因有DGAT1和DGAT2,前者属于ACAT基因家族,后者属于MGAT1基因家族。本文综述了动物DGAT相关基因定位、结构、生物学效应及其多态性与生产性能的关系。

鸡MOGAT和DGAT基因的克隆及表达特性研究

本研究旨在探讨鸡MOGAT和DGAT基因的表达和调控特性。首先克隆了具有MOGAT活性的MOGAT1、MOGAT2、LPGAT1和具有DGAT活性的DGAT2和SOAT1对应基因的编码区序列,并对其组织表达特性进行了研究;其次选取产蛋前期母鸡和产蛋高峰期母鸡作为试验材料,利用实时荧光定量PCR技术分析不同生理时期鸡肝中这些基因的表达变化规律;在此基础上利用雌激素处理的体内、体外试验,分析这些基因的表达调控机制。结果表明,鸡MOGAT1、MOGAT2、LPGAT1、DGAT2和SOAT1基因在各组织中表现出广泛表达的特性,并在脂类代谢旺盛的器官如肝、肾、小肠(十二指肠、空肠、回肠)等器官中表达较高,但DGAT2基因在鸡肝中的表达量较低,而MOGAT2基因主要在鸡小肠组织(十二指肠、空肠、回肠)中表达,MOGAT1在除胰腺外的大部分组织中都有表达;产蛋高峰期母鸡肝中MOGAT1、LPGAT1和SOAT1的表达量均显著低于产蛋前期母鸡;经不同浓度雌激素处理后,这些基因在鸡肝、十二指肠、肾以及鸡胚肝原代细胞中的表达量维持不变或显著下调。综上所述,已知的甘油三酯合成的单酰甘油通路中相关基因不是鸡肝TG合成代谢中的限速基因,在雌激素诱导的鸡TG合成代谢中,单酰甘油通路不发挥主导作用。

玉米DGAT基因家族的全基因组分析

为了进一步了解玉米中DGAT基因家族,本文利用生物信息学方法对玉米DGAT基因家族进行了鉴定和分类,并对其系统进化、基因结构以及表达模式进行了分析。结果表明:玉米中7个DGAT基因可以分成Zm DGAT1、Zm DGAT2和Zm DGAT3 3个亚组,分布在第4、5、6、9和10这5条染色体上,不同亚组的基因结构和跨膜区有明显差别,其表达也有一定差异,其中Zm DGAT1主要在胚乳中表达,Zm DGAT2表达范围较广,而Zm DGAT3的表达主要集中在叶片。研究明确了玉米中DGAT基因家族的基因结构和表达情况,为了解DGAT基因功能以及进一步提高植物油分含量提供了理论基础。

DGAT1-2基因在超高油玉米中的转化、表达及对油脂含量的影响

【目的】三酰甘油是油料作物油脂的主要成分,二酰基甘油酰基转移酶（DGAT）是催化三酰甘油合成唯一的关键酶和限速酶.探讨DGAT基因对超高油玉米ZeamaysL.种子油分含量的影响,以进一步提高超高油玉米的含油率.【方法】采用花粉管通道法将DGAT1-2基因导入超高油玉米自交系,在盆栽条件下5～6叶期对T1代植株进行PCR检测筛选,Southern杂交进一步验证.成熟时收获10株自交授粉的转基因植株（T2代）籽粒,测籽粒平均含油率,通过t检验进行统计分析.【结果和结论】初步筛选获得假定转化植株163株,Southern杂交获29株转基因植株,平均转化率为1.44%.t检验结果表明,10株自交授粉的转基因植株（T2）籽粒平均含油率比非转基因植株籽粒平均含油率提高了6.19%,差异极显著（P〈0.01）.利用花粉管通道法导入DGAT1-2基因,可显著提高超高油玉米籽粒含油率,是一种切实有效提高超高油玉米含油量的新途径.

DGAT-1基因K232A突变位点对甘肃地区中国荷斯坦牛泌乳性状的影响

为探索二酰甘油酰基转移酶(DGAT-1)基因多态性与奶牛泌乳性状的相关性,以232头甘肃地区中国荷斯坦牛为实验材料,利用PCR-SSCP技术并结合测序研究DGAT-1基因K232A位点遗传多态性,采用混合动物模型分析DGAT-1基因K232A突变位点对305 d产奶量、305 d乳脂量和305 d乳蛋白量的影响。结果表明:DGAT-1基因K232A位点共存在KK、KA和AA三种基因型,频率分别为0.5086、0.3750和0.1164,等位基因K和A的频率分别为0.6961和0.3039,多态信息含量(PIC)为0.3336,实验群体在这一位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态。该位点突变对305 d产奶量的影响达到极显著水平(P<0.01),对305 d乳脂量和305 d乳蛋白量的影响达到显著水平(P<0.05)。最小二乘法分析表明,AA和KA型305 d产奶量极显著高于KK型(P<0.01),KK型乳脂量显著高于AA和KA型(P<0.05),AA型乳蛋白量显著高于KK型(P<0.05);A等位基因是提高产奶量和乳蛋白量的优势基因,而K等位基因是高乳脂量的优势基因。DGAT-1基因K232A位点突变对甘肃地区中国荷斯坦牛泌乳性状有较大的遗传效应,可用于其泌乳性状的分子标记辅助选择。

RNA干扰DGAT1和DGAT2基因在猪肝细胞中的表达

为了探索DGAT1和DGAT2基因对宗地花猪脂肪沉积效率的影响,以宗地花猪为试验动物,针对基因DGAT1和DGAT2 mRNA序列设计6对shRNA序列,构建RNA干扰表达载体,将DGAT1和DGAT2的shRNA干扰载体分别转染至肝细胞中,采用荧光定量PCR筛选出最佳shRNA干扰载体,并测定最佳干扰组细胞代谢液中甘油三酯和总胆固醇含量变化。结果显示,所构建的6个shRNA干扰载体均能抑制肝细胞中目的基因的表达,肝细胞中DGAT1和DGAT2基因的最高抑制效率分别为78.45%和87.52%。转染干扰效率最佳的载体p GPU6/GFP/Neo-DGAT1-1和p GPU6/GFP/Neo-DGAT2-1后,肝细胞培养液中甘油三酯和总胆固醇含量均降低,两者差异不显著(P>0.05)。转染p GPU6/GFP/Neo-DGAT2-1的肝细胞培养液中甘油三酯含量显著低于空白组(P<0.05),DGAT1干扰载体的干扰效率略低于DGAT2干扰载体(P>0.05)。综上,抑制DGAT1和DGAT2基因的表达,可降低肝细胞培养液中甘油三酯和总胆固醇含量。

烟草DGAT基因家族全基因组鉴定与分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是三酰甘油合成的关键酶和唯一限速酶。在烟草中鉴定DGAT基因对于研究油脂代谢途径和创造具有附加值的新型油料作物具有重要意义。本研究从烟草基因组鉴定DGAT家族基因,并对序列特性、基因结构、亚细胞定位、进化模式、表达模式等进行分析。结果表明,共获得25个烟草DGAT家族蛋白,其平均氨基酸长度为485,大部分为碱性蛋白和亲水性蛋白,有13个DGAT蛋白定位到8条连锁群上;有16个蛋白定位到内质网,6个定位叶绿体,3个定位到胞外;烟草DGAT蛋白包含典型的WS_DGAT结构域和LPLAT结构域;系统发育树将DGAT家族分为DGAT1、DGAT2、DGAT3和WSD等4个类群,但烟草DGAT仅划分到DGAT2和WSD两个类群;不同烟草DGAT基因的时空表达特性有所差异,并表现出一定的组织特异性,主要集中在衰老叶片和花器官中大量表达。

吉安西杂母牛DGAT1基因K232A遗传多态性及其对乳成分影响的分析

【目的】研究吉安西杂母牛DGAT1基因第8外显子K232A突变的遗传多态性及其对乳成分的影响。【方法】本实验以江西吉安西杂母牛共计98头个体为研究对象,通过DNA测序技术和琼脂糖凝胶电泳方法检测该区域缺失突变的多态性。【结果】结果发现,吉安西杂母牛群体存在AA,AK和KK三种基因型,其中AA为优势基因型,A等位基因频率为0.56,K等位基因频率为0.44。Hardy-Weinberg平衡检验说明,该突变位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。该位点多态基因型与西杂母牛4个乳成分性状关联分析显示,西杂母牛个体KA杂合型个体的乳脂率、非脂干物质率、乳蛋白率和乳糖率均具有大于KK型和AA型个体的趋势。【结论】初步认为KA基因型可能对4种乳成分有正向选择效应,但必须经过进一步研究验证。

延边黄牛DGATs基因克隆、生物信息学及组织表达分析

试验旨在克隆延边黄牛二酯酰甘油酰基转移酶(diacylglycerol acyltransferase,DGATs)两种亚型(DGAT1和DGAT2)的CDS区核苷酸序列,并根据生物信息学对两种亚型的氨基酸序列进行分析,以及探讨其在延边黄牛各组织中的表达规律。采用RT-PCR和实时荧光定量PCR技术分别进行DGATs基因CDS区的扩增、克隆以及其在延边黄牛8个组织中mRNA表达量的检测,利用NCBI中BLAST将其与其他物种进行相似性分析,并构建系统进化树;通过在线工具对其编码蛋白的理化性质、一级结构及高级结构进行预测。结果显示,DGAT1和DGAT2基因CDS区序列长度分别为1470和1086 bp,分别编码489和361个氨基酸;二者均为稳定的疏水性蛋白。DGAT1存在25个潜在的磷酸化位点、1个N-糖基化位点和8个跨膜结构域;DGAT2存在28个潜在的磷酸化位点、2个N-糖基化位点和1个跨膜结构域。二者均不存在信号肽,即不属于分泌蛋白。DGAT1主要是通过α-螺旋和无规则卷曲连接,而DGAT2以α-螺旋、无规则卷曲和延伸链连接为主。延边黄牛DGAT1和DGAT2基因分别在延边黄牛小肠和脂肪组织中表达量最高,且显著高于其他组织(P<0.05)。本试验结果对进一步研究延边黄牛DGATs基因以及探究其在脂肪沉积过程中的作用机制具有重要意义。

豆科全基因组DGAT基因家族的鉴定与进化分析

本文运用生物信息学方法在12个豆科植物基因组中对DGAT(甘油二酯酰基转移酶)基因进行了全基因组鉴定,发现在四倍体花生和大豆基因组中含有的基因拷贝数相对较多,分别为17、10,这可能是导致其油脂合成能力高于其他作物的重要因素。通过对家族基因进行系统发育分析,发现DGAT基因在真双子叶植物分化之前已存在,在豆科植物中经历反复的全基因组加倍,使得家族得到扩张;并且串联重复对于家族扩增起到了不可忽视的作用,如葡萄中的两个旁系同源基因,由于串联重复使得基因拷贝数量提高了150%。大豆中DGAT基因在不同的组织中表达模式与其系统发育关系也表现出了关联性。该基因家族相对保守,与豆科基因组进化基本保持了一致的进化速率。本研究对于认识豆科植物DGAT基因进化过程具有重要的理论意义,同时在基因组学水平为大豆、花生等油脂合成品质改良提供了理论支撑。

不同含油量花生品种中二酰甘油酰基转移酶基因的表达分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在植物油脂合成过程中发挥重要作用。本研究利用实时荧光定量PCR检测方法,以低油低油酸品种花育17号、高油高油酸品种花育910和高油低油酸品种花育918为试材,分析了不同含油量花生品种不同发育时期种子中AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因的表达情况。结果表明:AhDGAT1-1基因表达峰值出现在低油低油酸品种和高油高油酸品种的荚果发育初期(下针后30天),而在高油低油酸品种中则出现在荚果发育中期(下针后40天);AhDGAT1-2基因的表达峰值出现在低油低油酸品种的荚果发育初期、高油高油酸品种和高油低油酸品种的籽仁油脂积累快速期;AhDGAT3-3基因在3个花生品种中的表达峰值均出现在荚果发育的中后期。推测AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因表达量的增加有利于花生油脂的合成与积累,但其起作用的时期存在种质差异。本研究结果可为花生高油、高油酸品种的选育提供理论依据。

摩拉水牛二酰甘油酰基转移酶2基因的多态性检测

本研究旨在检测水牛二酰甘油酰基转移酶2(diacylglycerolacylt-ransferase,DGAT2)基因的单核苷酸多态性(SNP),探究摩拉水牛多态性位点的群体遗传特征。以广西水牛研究所的57头摩拉水牛为材料,PCR扩增DGAT2基因的部分序列(外显子2及内含子2、3),通过常规测序法检测其SNP,并运用遗传多样性分析软件(POPGENE)和SPSS软件对群体的多态性位点进行基因频率、基因型频率、多态信息含量(PIC)、有效等位基因数(Ne)及遗传杂合度(He)的检测。结果表明,在摩拉水牛DGAT2基因外显子2和内含子2、3上共发现了9个SNPs位点(IVS2.54G>A、IVS2.158A>G、EVS2.191A>G、EVS2.228A>G、IVS3.311C>T、IVS3.444A>G、IVS3.451A>C、IVS3.466C>T、IVS3.521C>T),其中EVS2.191A>G位点的突变导致氨基酸由异亮氨酸突变为缬氨酸,突变位点间存在一定程度的连锁遗传但接近连锁平衡状态。从基因频率上看,IVS2.158A>G、EVS2.191A>G、IVS3.311C>T、IVS3.451A>C、IVS3.466C>T和IVS3.521C>T 6个SNPs位点的两个等位基因频率有较大差异,提示等位基因频率较大的基因个体可能更适合生存。9个SNPs位点在摩拉水牛品种上多处于高度多态,杂合度在0.1744~0.4975之间,说明摩拉水牛群体中DGAT2基因遗传多态性丰富,具有较大的育种价值和性状改良潜力。

植物二酰甘油酰基转移酶及其编码基因研究进展

三酰甘油(TAG)是植物的主要储藏脂类,二酰甘油酰基转移酶(DGATs)催化TAG生物合成的最后一步乙酰化反应,使二酰甘油加上一个脂肪酰基形成TAG。因此,DGATs被认为是TAG生物合成过程中最关键的限速酶。重点介绍了植物DGATs及其编码基因的分类、结构以及在植物油脂合成中的作用及应用的最新研究进展,以期为应用基因工程等技术提高植物油脂(如种子油)含量或改善油脂品质提供参考。

主要禾谷类作物DGAT基因家族比较分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是三酰甘油合成的限速酶,在植物油脂合成中发挥重要作用。为明确禾谷类作物DGAT基因家族的表达特征,利用已知DGAT成员序列对主要禾谷类作物进行全基因组扫描,分析其亚型差异及表达特点。结果表明,DGAT蛋白具有高脂肪、碱性和不稳定性。系统发育树中DGAT成员聚类为4个亚族,不同亚族成员间平行进化。DGAT基因结构具有组内保守性和组间多样性,基序存在多种类型,不同亚型成员具有特异的结构域组成。DGAT上游序列中,存在植株发育和胁迫响应等多种类型顺式作用元件,说明DGAT广泛参与不同生物学过程。转录组分析结果显示,DGAT广泛存在于不同组织中。在遭遇干旱和低温等不同非生物胁迫时,DGAT受到不同程度诱导,具有时空表达差异性。本研究可为禾谷类作物DGAT基因家族成员功能研究奠定基础。