驴脂肪酸去饱和酶2基因克隆及组织表达规律的研究

本研究克隆了驴脂肪酸去饱和酶2(FADS2)基因并进行了生物信息学分析,检测了其在驴不同组织中的表达。通过设计FADS2基因引物,PCR克隆得到其CDS序列,然后对FADS2基因编码产物进行生物信息学预测,同时使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测驴心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、脂肪、乳腺内FADS2基因相对表达量。结果显示:驴FADS2基因CDS长1335 bp,可编码444个氨基酸,FADS2蛋白分子质量为52.43 ku,等电点为8.29,不稳定指数为37.22,疏水性总平均值为-0.231,属于稳定碱性亲水蛋白;FADS2蛋白二级结构主要由α-螺旋(51.80%)和无规则卷曲(37.61%)构成。FADS2基因在所检测驴组织中均有表达,其中在脂肪和乳腺中相对表达量最高,其次为脾脏、肺脏、肾脏、心脏和肝脏,肌肉中相对表达量最低。结果提示,FADS2可能在驴脂肪和乳腺等组织不饱和脂肪酸的合成过程中发挥重要作用。本研究可为进一步探究驴脂肪和驴乳中高不饱和脂肪酸的合成机理提供基础。

赤桉FAD2基因全长cDNA的克隆与生物信息学分析

桉树是世界上重要的多功能树种,从桉叶中提取的桉叶油含有不饱和脂肪酸,对于桉叶油的药用活性和桉树的抗逆性具有重要的作用。为深入了解桉树的不饱和脂肪酸的生物合成途径和分子调控机理,本研究根据FAD2基因的保守区段设计兼并引物,从赤桉嫩叶中获得了一条FAD2基因的片段,并进一步利用RACE技术得到了此基因的全长cDNA,将其命名为EC-FAD2基因。通过生物信息学分析发现,该基因全长cDNA为1 472 bp,编码389个氨基酸,并且具有FAD2蛋白特有的保守序列和相关特征。经过比对分析,发现赤桉的FAD2蛋白与其他植物的FAD2蛋白具有较高的相似性。

中间锦鸡儿fad2基因片段克隆、反义表达载体构建及遗传转化初步研究

以我国重要的生物能源灌木——中间锦鸡儿枝叶和种子为材料,根据GenBank中已经发表fad2基因的同源序列,利用PCR技术克隆得到基因片段。在GenBank中Blast(GenBank登录号AY957393)所得基因片段和同属豆科的Glycine max Gmfad2-2a同源性高达88%,位于fad2基因编码区中部。将所得片段经BamHI和SacI酶切后插入表达载体质粒pBI121,构建了反义表达载体pBI121fad2,并利用农杆菌介导法转入烟草叶片,获得了抗卡那霉素和氨苄青霉素的再生烟草植株。初步分析结果表明:与对照烟草相比,转基因烟草种子脂肪酸含量没有明显差异,而亚油酸则减少10.3%。

水牛FADS2基因的电子克隆及序列分析

试验旨在利用电子克隆法对水牛Δ6脂肪酸脱氢酶(Δ6-fatty acid desaturases,FADS2)基因进行克隆和生物信息学分析,为探究FADS2基因对水牛泌乳性能的作用机制奠定基础。以奶牛FADS2基因序列(Gen Bank登录号:NM_001083444.1)为探针设计引物,利用电子克隆法克隆水牛FADS2基因,并通过RT-PCR验证,对FADS2基因的序列特征进行生物信息学分析。测序结果表明,水牛FADS2基因序列全长为36 600 bp,由12个外显子和11个内含子组成,包含一个长1 335 bp的开放阅读框,可编码444个氨基酸。序列同源性分析显示,水牛FADS2基因编码序列与牦牛、黄牛、人、猪、家兔、虎鲸和褐家鼠序列的同源性分别为98.88%、98.88%、89.66%、90.79%、90.85%、92.35%和87.11%。蛋白质预测分析表明,水牛FADS2蛋白分子质量为52.51 ku,理论等电点(p I)为8.75,呈弱碱性,属于亲水性蛋白,无信号肽。系统进化树分析结果表明,FADS2基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性,其中水牛与牦牛、黄牛亲缘关系较近,与褐家鼠亲缘关系较远。水牛FADS2基因的成功克隆为今后阐明水牛泌乳性能的作用机制奠定了基础。

大肠杆菌高水平表达脂肪酶BTL2及其催化油脂制备生物柴油

引言随着近年来石化能源的紧缺和日益严重的环境污染问题,作为绿色新型能源之一的生物柴油受到了越来越多的关注。生物柴油是动植物油脂与低碳醇（通常是甲醇或乙醇）发生转酯化反应后生成的脂肪酸低碳醇酯。

吸收-微藻法固定燃气电厂低浓度CO_(2)同步产油技术研究进展

燃气电厂利用稳定、清洁的化石能源发电,在“双碳”背景下发电过程产生的低浓度CO_(2)的捕集和资源化利用,对于实现碳中和至关重要。针对低浓度CO_(2)捕集难度大、脱附费用高的问题,利用CO_(2)吸收液同步培养微藻产油提供了一种实现低浓度CO_(2)捕集与资源化利用于一体的新途径。具有高CO_(2)捕集能力和同时快速培养微藻能力的吸收液是溶液设计和配制的决定性因素。本文总结了现有吸收液的应用现状,梳理出复合吸收液耦合微藻营养调控的碳捕集发展前景,其中吸收液的碱度和盐度对微藻同化CO_(2)具有显著影响。讨论了在不同温度和光照的工艺条件对微藻生物转化CO_(2)的影响,阐述了CO_(2)气体以微孔鼓泡和气升导流的方式通入反应器对CO_(2)捕集和微藻生长的不同效果。从促进微藻吸收CO_(2)同步产油的角度,介绍了藻种诱变驯化和基因改造以提升环境适应性同时增强脂质生产的研究进展,最后通过经济分析展望了规模化应用吸收-微藻法的经济可行性。与传统的CO_(2)吸收和微藻固定方法相比,吸收-微藻法一体化复合工艺可以成为从燃气电厂中捕获CO_(2)具有竞争力的替代方案。

中间锦鸡儿油酸脱氢酶基因的克隆与反义表达

高质量高得率的生物柴油要求植物脂肪酸拥有一个以上的双键,但数目尽可能要少,最好只有一个双键。但是现在绝大多数油料植物的多不饱和脂肪酸含量偏高,如中间锦鸡儿种子中多不饱和脂肪酸含量高达60%,迫切需要改良。以中间锦鸡儿枝、叶和种子为材料,根据Genbank中已登录的fad2基因同源序列,设计兼并性引物,利用PCR方法获得基因片段。在GenBank中Blast(GenBank登录号AY957 394),所得基因片段和同属豆科的Glycinemax Gm基因fad2-2a同源性达88%,属于fad2基因编码区中间片断。将所得片段经BamHI和SacI酶切后插入表达载体质粒pBI121,构建反义表达载体pBI121fad2,并利用农杆菌介导法转入烟草叶片,获得了抗卡那霉素和安苄青霉素的烟草再生植株。采用基因片段特异引物和表达载体pBI121上基因NPTⅡ引物双重检测均呈阳性的确认为烟草转基因植株,分别测定转基因烟草和对照种子脂肪酸。结果表明,与对照烟草比较,转基因烟草种子脂肪酸含量未见明显差异,而亚油酸减少了10.3%。研究结果为进一步进行柠条分子育种,获得高产单不饱和脂肪酸新品种及改造相关生物柴油用木本油料植物提供了科学依据。

基于FAE1和FAD2基因的油菜种子脂肪酸生物合成遗传调控

脂肪酸延伸酶1基因FAE1和Δ12-脂肪酸脱饱和酶基因FAD2是植物脂肪酸生物合成途径中的两个关键酶基因,在同一甘蓝型油菜品种CY2中对这两个关键酶基因进行单表达和双表达遗传调控获得五种不同类型的具有相同遗传背景的转基因株系。本研究分析比较了种植于相同环境条件下的五类转基因株系及野生型对照的种子脂肪酸组成和含油量,结果表明,两基因单独和双重调控可显著改变油酸、亚油酸、亚麻酸、花生烯酸和芥酸等多种脂肪酸含量,其中两个内源目标基因同时沉默种子中的油酸含量从20.5%提高到了82.8%,拟南芥FAE1基因籽粒特异表达种子中的芥酸含量由43.9%增加到了60.2%。与野生型对照相比,五类转基因种子中的十八碳不饱和脂肪酸相对比率和油酸脱饱和比例均发生了显著变化。此外,增强FAE1基因表达后种子含油量有所提高,而沉默两个目标基因的表达则使种子含油量降低,表明两个关键酶基因调控对油脂合成与积累也产生一定影响。

一个油茶FAD2基因家族新成员的克隆及分析

FAD2基因是控制油酸向亚油酸转化的关键基因,决定了植物中油酸/亚油酸的含量与比例。本研究对一个油茶FAD2基因家族新成员的特征及其在油茶种子发育过程中的表达模式进行了分析。结果显示,新克隆得到的油茶FAD2基因CoFAD2-2(登录号:JQ739518)与已知的FAD2-1基因(登录号:KJ995981)差异较大,CoFAD2-2全长为1 558 bp,包含5'UTR 162 bp、3'UTR 247 bp和1 152 bp的开放阅读框,编码了383个氨基酸,该基因无内含子。CoFAD2-2基因编码蛋白具有4个跨膜区、含3个位置保守的组氨酸簇、定位于内质网上。系统发生分析表明该基因与多数油料植物FAD2基因亲缘关系较近,尤其与油橄榄的FAD2-2基因亲缘关系最近。CoFAD2-2基因在开花后42~44周高表达,其他阶段一直维持在很低的水平。这与油茶种子中亚油酸含量变化相吻合。本研究结果为油茶的分子育种提供了新的基因资源。