大豆DGAT1/2基因表达分析和敲除靶点设计

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是将甘油二酯(DAG)催化成甘油三酯(TAG)的限速酶。TAG是植物种子油脂的主要储存形式,人体内TAG过高不仅会造成高血脂、高血糖,还会使肝脏功能超负荷代谢,导致肝脏功能受损,血清转氨酶含量增加并最终形成脂肪肝,而DAG则更有益于人体健康。为给创制大豆dgat突变体和解析DGAT1/2基因功能奠定研究基础,本研究利用定量PCR检测8个GmDGAT1/2基因(DGAT1a、DGAT1b、DGAT1c、DGAT2a、DGAT2b、DGAT2c、DGAT2d和DGAT2e)的表达模式,通过烟草叶片瞬时表达方法检测GmDGAT1c和GmDGAT2b表达对烟草叶片中油脂含量的影响,设计GmDGAT1/2基因敲除靶点并构建CRISPR/Cas9基因敲除载体,并通过大豆离体毛根转化试验检测基因敲除载体的有效性。结果表明:GmDGAT1/2在大豆的不同组织中均有表达,在种子中的表达丰度高于其他组织,且在完熟期(R8)的种子中表达丰度最高。瞬时表达GmDGAT1c和GmDGAT2b能使烟草叶片油脂含量分别提高32.53%和25.90%。另外,获得了含DGAT1a、DGAT1c的有效编辑靶点载体GmDGAT1-Cas9,含DGAT2a、DGAT2b、DGAT2c、DGAT2d和DGAT2e的有效编辑靶点载体GmDGAT2-Cas9。