油莎豆塊莖油脂積累相關(guān)基因CeWRI1的克隆與功能分析

徐碩　鄒智　肖艷華　張麗　孔華　郭靜遠(yuǎn)　郭安平

1. 海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院，海南海口??570228;2.?中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院，海南三亞 ?572024;3. 海南省南繁生物安全與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所，海南海口??571101;4. 中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/武陵山區(qū)特色資源植物種質(zhì)保護(hù)與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢??430074

摘 ?要：起源于非洲的油莎豆是迄今唯一已知在塊莖中高水平積累油脂的新型草本油料作物。基于我國(guó)當(dāng)前食用植物油和生物柴油原料供給緊張的局面，挖掘參與油莎豆塊莖油脂積累的關(guān)鍵基因具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。WRI1（WRINKLED1）隸屬于AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子家族，是一類被證實(shí)在油料種子發(fā)育過(guò)程中控制碳源由糖向油分配的關(guān)鍵基因。本研究采用RT-PCR技術(shù)從油莎豆的塊莖中分離到一個(gè)WRI1同源基因（CeWRI1），該基因的編碼區(qū)為1116 bp，預(yù)測(cè)編碼371 AA，其理論分子量為41.58 kDa，等電點(diǎn)為5.76，總平均疏水指數(shù)為–0.750，不穩(wěn)定系數(shù)為60.75，細(xì)胞核定位，這與其轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能是一致的。與擬南芥WRI1類似，序列分析顯示CeWRI1含有2個(gè)保守的AP2結(jié)構(gòu)域（PF00847）、1個(gè)VYL基序和1個(gè)14-3-3/BPM結(jié)合基序;相比AP2結(jié)構(gòu)域和N端，其C端序列的變異較大，但包含與蛋白降解相關(guān)的PEST基序。qRT-PCR分析顯示，CeWRI1在葉片、葉鞘、根、匍匐莖和塊莖等主要組織中都有表達(dá)，且其在起始期、膨大初期、膨大中期、膨大晚期和成熟期等不同發(fā)育時(shí)期塊莖中呈現(xiàn)先降后升的J型表達(dá)趨勢(shì)，表達(dá)豐度最高的為成熟期，最低是膨大中期，這與油脂的積累模式大體一致。……