花生溶血磷脂酸酰基转移酶基因的克隆与表达分析

溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是植物油脂合成途径的一个关键酶,在植物油脂品质改良和提高种子含油量方面具有重要的应用价值。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和功能注释,从花生中克隆了溶血磷脂酸酰基转移酶基因,命名为AhLPAT。该基因cDNA全长1629bp,对应的基因组序列5531bp,由11个外显子和10个内含子组成,内含子剪接方式符合GT-AG剪接规则。根据编码区预测AhLPAT编码一条387个氨基酸组成的多肽,预测分子量为43.2kD,等电点为9.42。AhLPAT蛋白含有一个典型的酰基转移酶保守功能结构域以及溶血磷脂酰基转移酶相似的保守区域。该蛋白的氨基酸序列与已报道的其他物种LPAT蛋白序列有较高的一致性。AhLPAT与旱金莲、油菜、海甘蓝、蓖麻和拟南芥的LPAT蛋白氨基酸相似性依次为90%、89%、89%、88%和87%。系统进化分析表明,AhLPAT与拟南芥AtLPAT2亲缘关系较近,且同属于内质网型LPAT蛋白。RT-PCR分析表明,AhLPAT基因在花生根、茎、叶、花、果针和种子中均有表达,在花生开花后50～60d,果针和种子中的表达量最高,且AhLPAT的表达量与花生种子含油量积累速率变化一致,二者显著相关(r=0.63,P<0.05)。推测AhLPAT基因在花生种子油脂合成中起重要作用。

三个花生溶血磷脂酸酰基转移酶基因的克隆与序列分析

溶血磷脂酸酰基转移酶在植物油脂合成途径中具有重要的作用。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和RACE克隆等方法,从花生中克隆得到了三个LPAT基因,分别命名为AhLPAT2,AhLPAT4和AhLPAT5。其中AhLPAT2全长为1626bp,ORF为1164bp,理论分子量为43.2kD,理论等电点为9.42;AhLPAT4全长为1618bp,ORF为1152bp,理论分子量为43.9kD,理论等电点为9.23;AhLPAT5全长为1911bp,ORF为1137bp,理论分子量为43.7kD,理论等电点为8.99。它们推导的氨基酸序列与拟南芥的同源性依次为78%,65%和65%;与大豆的同源性分别是82%,80%和82%。将这三个基因在GenBank上注册,注册号分别为JN032677,KC160499,KC160500。

花生及其野生种质溶血磷脂酸酰基转移酶基因(LPAAT)的克隆及序列分析

溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAAT)是植物种子油脂合成的关键酶。本研究从花生(Arachis hypogaea L.)栽培品种花育32号和4个花生区组二倍体野生种中克隆得到编码LPAAT的基因序列。从花育32号获得的两条cDNA序列rlpaat-1和rlpaat-2开放阅读框均为1 131 bp,编码376个氨基酸,二者存在11个SNP差异位点,编码的氨基酸序列LPAAT-1和LPAAT-2有1个氨基酸残基的差异。LPAAT蛋白具有典型的酰基转移酶功能结构域以及4个保守氨基酸基序。之后从花育32号得到两条DNA序列,glpaat-1和glpaat-2长度分别为3 729 bp和3 736 bp,均由12个外显子和11个内含子组成,二者共存在37处碱基差异,其中34处为SNP位点。4个花生区组二倍体野生种各获得一条LPAAT序列,A.correntina,A.duranensis,A.batizocoi和A.ipaensis LPAAT的序列长度分别为3 757 bp、3 757 bp、3 742 bp和3 756 bp。核苷酸序列多态性和系统进化树分析表明,栽培品种LPAAT的两条序列glpaat-2与glpaat-1分别来自A、B染色体组。