红花ω3脂肪酸脱氢酶基因的分离及结构分析

采用RT—PCR和RACE（rapidamplificationofcDNAends）技术，从红花叶片中分离到2个质体类（1）3脂肪酸脱氢酶基因（CtFAD7和CtFAD8）的全长cDNA和1个微体类∞3脂肪酸脱氢酶基因（CtFAD3）的部分序列。将其在NCBI中进行序列比对，结果显示均与其他植物质体和微体‘1）3脂肪酸脱氢酶基因具有较高的相似性。氨基酸序列分析表明红花CtFAD3、CtFAD7和CtFAD8均含有3个富含组氨酸的保守结构域，分别为HDCGH、HXXXXXHRTHH和HVIHH，其中CtFAD7和CtFAD8的N-端分别含有56和27个氨基酸残基的质体信号肽序列。疏水性和跨膜分析表明，3个红花ω3脂肪酸脱氢酶氨基酸序列均包含4个疏水区域，分别跨膜1～3次。蛋白质二级结构预测结果表明，3个ω3脂肪酸脱氢酶蛋白主要由α螺旋和β折叠组成。通过对cDNA和DNA序列比较发现，CtFAD7和CtFAD8的DNA序列中均包含有7个内含子和8个外显子。各内含子的碱基序列和长度在物种间表现出丰富的多态性，在内含子出现的位置，均为该基因的保守区；而从第2#到7#外显子的长度和序列相似性在物种问非常保守。推测∞3脂肪酸脱氢酶基因的内含子对于保证基因在物种进化过程中功能的保守性起着关键作用。

ω~3-脂肪酸脱氢酶基因启动子表达载体的构建与转化

为了研究拟南芥ω3-脂肪酸脱氢酶基因启动子的表达特性,利用PCR扩增获得拟南芥ω3-脂肪酸脱氢酶基因的启动子(FAD8P),构建植物表达载体并转化拟南芥.转基因拟南芥种子经Kan筛选获得阳性植株,然后12°低温处理并进行GUS染色.GUS染色表明FAD8P于12°处理54h后可表达.本实验结果为ω3-脂肪酸脱氢酶基因功能的进一步研究奠定了基础.

家蚕类ω3-脂肪酸脱氢酶基因的克隆、表达及功能研究

ω3-脂肪酸脱氢酶是生物体内催化多不饱和脂肪酸合成的关键酶之一,其表达受生物胁迫和非生物胁迫因素的影响。从家蚕蛹中克隆了类ω3-脂肪酸脱氢酶基因(Bm FAD3-like),该基因具有一个长度为1 083 bp的开放阅读框,编码由360个氨基酸残基组成的分子质量为41.5 k D的蛋白质。将该基因克隆到p YES2.0载体,构建重组表达载体p YBm FAD3-like及重组酿酒酵母工程菌株YBm FAD3-like后进行诱导表达,收集菌体提取脂肪酸,经气相色谱检测表明异源表达的重组Bm FAD3-like能够将诱导表达体系中加入的外源底物亚油酸(LA)转化为α-亚麻酸(ALA)。半定量RT-PCR检测Bm FAD3-like基因mRNA几乎在家蚕5龄第3天幼虫的所有组织中都有转录,在5龄幼虫期、蛹期和蛾期的转录水平较高,并且其转录水平受低温(0℃)和真菌(球孢白僵菌Beauveria bassiana)侵染(6~36 h)诱导显著上调。对家蚕蛹体注射siRNA沉默目的基因12~72 h后,Bm FAD3-like mRNA转录水平显著下调。研究结果表明,Bm FAD3-like的表达产物能催化LA在ω3位脱氢生成ALA,并且该基因在蚕体受到低温诱导和真菌侵染等胁迫时显著上调表达,外源siRNA能够介导该基因的沉默,显著下调其转录水平。