花生AhFAD2-1基因启动子及5'-UTR内含子功能验证及其低温胁迫应答

Δ^(12)-脂肪酸脱氢酶基因(FAD2)催化油酸生成亚油酸,是决定油酸亚油酸比值的关键基因。高油酸花生对低温更加敏感,暗示FAD2在低温响应中发挥作用。为探索花生FAD2的低温胁迫应答,本研究分析了花生FAD2-1A/B的基因结构,从普通油酸花生品种豫花9326中克隆了FAD2-1A/B启动子和内含子,并通过转化拟南芥验证了功能及其对冷胁迫的应答。结果表明,AhFAD2-1A/B包含2个外显子和1个位于5'-UTR的内含子;AhFAD2-1A/B基因启动子功能较弱,仅AhFAD2-1B启动子在子叶期幼苗的子叶叶尖中观察到蓝色;AhFAD2-1假基因5'侧翼序列具有启动子活性,可调控基因在子叶、下胚轴、种子中表达。AhFAD2-1内含子序列具有启动子的功能,驱动基因在幼苗下胚轴及子叶中表达,同时还有提高基因表达效率和扩大表达范围的功能,是AhFAD2-1基因表达调控必需元件;包含5'-UTR内含子的AhFAD2-1A/B启动子的调控序列功能受低温胁迫抑制。

多不饱和脂肪酸与红冬孢酵母低温适应性的关系研究

以一株产油酵母——红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)YM25235作为出发菌株,分析其低温生长适应性与细胞膜流动性、膜脂脂肪酸含量的变化和多不饱和脂肪酸合成关键基因——Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA表达水平的关系.结果显示,YM25235在5～35℃温度条件下均能生长,最适生长温度为30℃.低温条件下细胞膜流动性明显降低,但是多不饱和脂肪酸质量分数由从30℃时的24.35%增加到15℃时的40.32%,而且15℃时Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA水平提高了3.4倍.结果说明低温条件下细胞膜流动性下降,导致多不饱和脂肪酸合成相关基因表达水平提高,使得细胞膜脂中多不饱和脂肪酸含量增加,促进了菌株低温生长适应性.