樟树长链脂肪酰基CoA 合成酶基因9 克隆与表达分析

分类： 农、林、牧、渔 >> 植物保护学 提交时间： 2018-06-22 合作期刊: 《广西植物》

汪信东；章挺；杨海宽；郑永杰；江香梅

摘要： 长链脂肪酰基CoA 合成酶（long chain fatty aycl-coA synthetases, LACSs）亚家族在植物脂肪酸代谢中具有重要作用。樟树（Cinnamomum camphora (L.) Presl.）属富油木本植物，其籽油富含中链脂肪酸、但生物合成机制尚未可知。本研究以樟树转录组数据为基础，通过生物信息学方法筛选获得了拟南芥AtLACS9 同源候选基因CcLACS9。通过PCR 法克隆了CcLACS9全长cDNA 序列，相关软件预测其编码697 个氨基酸及享有植物LACS 亚家族成员3 个特征motifs。在Δlacs 缺陷型酵母互补测试中，以油酸作为唯一外源脂肪酸、转化了CcLACS9 的突变型酵母恢复正常生长，证明CcLACS9 具有典型的脂肪酰基CoA 合成酶的功能。为探究CcLACS9 是否参与了樟树籽油生物合成，我们进一步研究了其组织表达模式和在种子发育过程中其表达量与籽油累积量之间的关系。实时荧光定量PCR 分析显示CcLACS9 基因在种仁与花中优势表达，种仁中相对表达量是根中的17.74 倍。之后随机测定调查了30 棵成年樟树成熟期种子千粒重、籽油含量和中链脂肪酸比例等指标。根据仁油含量将测试群体划为高、中、低三个不同品级，并在各品级中挑选3 棵单株、逐月关联分析其仁油含量与CcLACS9 相对表达量。结果显示：在种仁发育前期，仁油含量和CcLACS9 表达量都持续上升且二者呈正相关性，8 月份为CcLACS9 表达量峰值期；9 月下旬后，仁油含量趋向稳定但CcLACS9 表达量仍处于较高水平但呈现下降趋势，二者无明显相关性。LACS 亚家族在植物进化中较为保守，同源基因在不同植物中具有相同或相似的功能，该研究结果暗示CcLACS9 可能拥有AtLACS9 相似的生物学功能，即在樟树种仁油酯合成和累积过程起重要作用。

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