甘蓝型油菜二酰甘油酰基转移酶(BnDGAT3)基因克隆与表达研究

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在Kennedy途径中,甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)、溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAT)以及二酰甘油酰基转移酶(DGAT)依次将脂肪酸组装到甘油上,形成三酰甘油。DGAT是Kennedy途径中仅有的限速酶,在不同器官如叶片、花瓣、果实、花粉囊以及发育的种子等中广泛存在,且在发育的种子和花瓣中的活性较高。但是对于油菜DGAT基因家族的研究很少,尤其是尚未见关于BnDGAT3基因的报道。本研究以高、低含油量两个甘蓝型油菜品系为背景,通过同源比对,在油菜数据库共发现6个同源片段,分别定位在A08和C08染色体上,其中A亚染色体上有4个,分别命名为:BnDGAT3a、BnDGAT3ax1、BnDGAT3ax2、BnDGAT3ax3,C亚染色体组上有2个,分别命名为:Bn DGAT3c-1、BnDGAT3c-2。通过同源克隆,本研究得到了一条A08染色体上长为1071bp的完整CDS,该基因共编码356个氨基酸。通过对氨基酸序列进行理化性质分析可知:该蛋白为稳定性蛋白,稳定性指数为39.01,脂肪族氨基酸系数为74.41,蛋白表现为亲水性,无跨膜结构,为非膜结合蛋白。通过对该片段进行酵母和拟南芥转化,测定脂肪酸成分发现:BnDGAT3能改变脂肪酸成分和比例,对底物C18:1可能具有偏向性。通过对BnDGAT3表达分析发现:BnDGAT3在花、茎、叶中均有表达,且表达量依次为:叶>花>茎;在种子中的表达模式为:随着种子的不断发育成熟,表达量逐步增加;在角果皮中的表达模式为:随着角果的不断发育成熟,表达量呈现“双峰”模式。
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