基于转录组测序的花生籽粒不同发育时期油脂合成相关基因差异表达分析

为研究花生籽粒不同发育时期油脂合成过程中基因的表达调控模式,对花后20、35、50、60d的花生籽粒(分别表示为HS20、HS35、HS50、HS60)进行转录组测序。通过对转录组测序数据进行分析,HS20、HS35、HS50、HS60样品的文库分别获得了109321068、106867224、109313082、107123540条Cleanreads。将得到的花生籽粒转录组数据按发育时期的先后顺序进行两两比对,HS20-vs-HS35、HS35-vs-HS50和HS50-vs-HS60的差异表达基因总数分别是25769、18403、12308个,其中上调表达基因分别占12.55%、62.92%、26.28%。对差异表达基因进行KEGGPathway分析,得到135条代谢通路,其中与油脂合成相关的有脂肪酸生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸延长、脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢等代谢通路。

花生油脂合成相关基因的表达谱分析

为研究不同发育时期花生籽仁油脂合成过程中基因表达调控模式,本研究以高油酸、中油花生品系F18和低油酸、低油花生品种‘鲁花6号’为材料,对下针后10、30、40、60 DAP(days after pegging)的花生种子进行表达谱芯片测序。结果表明,130、3556、2783个基因分别在30、40、60 DAP时期差异表达。GO注释和KEGG富集结果显示,差异表达的基因主要富集在脂肪酸合成和光合等代谢进程中,其中FAB2、FAD2、WRI1等主要参与油酸的积累,参与光合作用的基因均为捕光叶绿素a/b结合蛋白,全部上调表达。代谢通路图结果表明,籽仁发育的40 DAP和60 DAP时期,脂肪酸合成途径的基因均上调表达。研究结果为花生油脂代谢的分子机制提供理论基础,同时也为花生品质改良贡献了基因资源。

外源褪黑素对盐胁迫下单针藻Monoraphidium sp.QLY-1油脂合成的影响

以单针藻Monoraphidium sp.QLY-1为研究对象,初步探索了不同浓度褪黑素对该藻在盐胁迫下油脂合成及相关基因表达、生理生化指标、胞内活性氧和谷胱甘肽的影响。结果表明,在10μmol/L褪黑素处理下,细胞中油脂含量达到51.74%,比盐胁迫组提高了1.21倍,同时,碳水化合物和蛋白质含量有所下降;褪黑素处理下油脂合成相关基因me和accD的表达水平是对照组的1.75和1.40倍;此外,外源褪黑素降低了藻细胞内活性氧的水平,缓解了盐胁迫导致的藻内氧化性损伤。在盐胁迫下,外源褪黑素可通过调控油脂合成基因及活性氧信号分子水平来进一步提高单针藻的油脂含量,该研究为提高微藻油脂合成提供了新的思路。

油料作物油脂合成调控研究进展

植物油脂不仅是人类可食用油的主要来源,也是人类生产生活中重要的可再生原料。本文概述了植物油脂的生物合成途径,从母体效应、QTL、GWAS等多个方面总结了油料作物油脂合成的遗传学研究进展,同时探讨了已知的油脂合成调控相关基因的功能。本文综述了该领域的研究现状,为深入了解油料作物油脂合成调控网络提供了参考,也为油料作物的分子改良和遗传育种提供了理论基础。

甘蓝型油菜G3PDH和PK基因对氮肥的响应

为了研究氮肥施用量对油菜含油量以及相关基因表达水平的影响,本研究以甘蓝型油菜‘宁油22号’作为材料,在0 kg/hm^2、320 kg/hm^2、640 kg/hm^2氮肥水平下分别测定‘宁油22号’种子和角果皮的含油量,同时检测G3PDH和PK基因在不同氮肥水平下以及不同组织中的表达含量。结果发现,随着施氮量的增加,‘宁油22号’含油量下降,在0 kg/hm^2和320 kg/hm^2水平时下降不明显,在640 kg/hm^2水平时下降明显,并且随着施氮量的增加,G3PDH和PK基因表达量均增强。本研究还分别分析了在种子和角果皮中G3PDH和PK基因的比值,以及开花30天后跟开花15天后的表达比,结果表明二者均在640 kg/hm^2水平下达到最高;PK基因在种子与角果皮中的比值在640 kg/hm^2水平时达到最高,在开花30天后跟15天后的表达比在0 kg/hm^2水平时达到最高。