油菜油酸相关转录因子BnZFP1靶基因的筛选和鉴定

【作者】 张海强； 张振乾； 陈浩； 王峰； 熊兴华； 官梅； 邬贤梦； 刘忠松； 官春云； 肖钢；

【机构】 湖南农业大学农学院油料作物研究所；

【摘要】 目前高油酸菜籽油油酸(C18:1)含量已经超过80%。相对于普通菜籽油,其单不饱和脂肪酸含量高,饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量低。由于油酸具有很高的营养价值,对心血管系统有保健作用,近年来,研究和培育高油酸油料作物是分子生物学和作物遗传育种领域一大热点。前期研究中,我们从高油酸甘蓝型油菜消减杂交文库中筛选到一个与油酸性状相关的CCCH类型的转录因子BnZFP1。本研究中,将该转录因子基因在甘蓝型油菜中进行了过表达和沉默表达。在过表达转基因植株(H-9)中,油酸含量最高增加了18.8%,在沉默表达植株(L-4)中油酸含量下降12.59%。通过基因芯片和pull-down技术对BnZFP1的靶基因进行鉴定,共获得了30个可能的靶基因。在这些靶基因中,发现一个与油脂合成代谢密切相关的基因-diacylglycerol O-acyltransferases 1(DGAT1)基因。对DGAT1基因在油菜植株中的表达量进行了分析,发现它在叶片中表达差异不显著,但在种子中表达差异显著。在过表达植株H-9种子中表达量最高,分别是沉默表达植株L-4和对照材料中的16倍和3倍。通过对TGA合成途径的分析,我们认为DGAT1在以二酰基甘油(DAG)、脂肪酸为底物合成三酰基甘油(TAG)过程中,优先选择C18:1-CoA作底物,从而导致TGA中油酸含量提高。本研究初步确定转录因子BnZFP1对DGAT1基因具有正向调控作用,DGAT1基因在甘蓝型油菜中的高表达能够提高种子中的油酸含量。更多还原