沙棘GPD1和DGAT1雙基因載體的構(gòu)建及表達(dá)驗(yàn)證1)

趙思陽(yáng) 阮成江 丁健 盧順光 溫秀鳳 胡建忠

(大連民族大學(xué),大連,116600) (水利部沙棘開(kāi)發(fā)管理中心)

沙棘(Hippophaerhamnoides)為胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬多年生落葉灌木或小喬木,耐寒抗旱的木本糧油樹(shù)種。沙棘種子油中富含不飽和脂肪酸(如油酸(15.8%～32.8%)、亞油酸(21.7%～45.9%)、亞麻酸(14.1%～23.4%)、黃酮、甾醇等活性物質(zhì)),具有預(yù)防和治療癌癥、抗氧化、抗衰老等功能[1]。甘油三酯(TAG)是木本油料樹(shù)種種子儲(chǔ)存脂質(zhì)的主要形式,沙棘種子含油率僅為7%～11%,遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足全球日益擴(kuò)大的沙棘種子油的需求。甘油-3-磷酸(G3P)是TAG合成的前體物質(zhì)[2-3],甘油-3-磷酸脫氫酶(GPD1)將二羥基丙酮還原為甘油-3-磷酸,是糖酵解途徑中的重要部分,也是促進(jìn)油脂合成前體G3P合成的限速酶,直接影響3-磷酸甘油和甘油三酯水平[4-5]。Vigeolas et al.[6]在油菜中過(guò)表達(dá)甘油-3-磷酸脫氫酶(GPD1)酵母基因,發(fā)現(xiàn)發(fā)育中的種子中甘油-3-磷酸的水平增加了3～4倍,種子脂質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加40%。Liu et al.[7]在煙草中過(guò)表達(dá)油菜BnGPDH基因,與野生型相比,轉(zhuǎn)基因植株的煙草種子含油量顯著增加了4%。Kennedy通路是酰基輔酶A依賴(lài)性反應(yīng),也是是大多數(shù)植物合成TAG的主要途徑[8]。在種子發(fā)育過(guò)程中,二酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶(DGAT)通過(guò)將脂肪酰鏈從酰基輔酶a轉(zhuǎn)移到sn-1,2-甘油二酯的sn-3位置,催化肯尼迪途徑TAG合成的最后一步,因此,DGAT被認(rèn)為是種子貯藏過(guò)程中油脂積累的重要酶[9-10]。Banilas et al.[11]研究發(fā)現(xiàn)橄欖DGAT1基因有助于種子油脂的合成,而基因DGAT1與DGAT2共表達(dá)有助于中果皮油脂的積累;Zhao et al.[12]揭示大豆基因GmDGAT1A和GmDGAT1B的組成性表達(dá)導(dǎo)致種子油含量增加;在微綠球藻中過(guò)表達(dá)擬南芥DGAT導(dǎo)致總脂質(zhì)和TAG含量顯著增加,且C16(C16:0+C16:1)急劇升高,C18(C18:0+C18:1)略有下降[13]。……