冯延芝 常德龙 王保平 于自力 赵阳 乔杰 王璐

(国家林业局泡桐研究开发中心，郑州，450003) (河南省国有孟州林场) (国家林业局泡桐研究开发中心)

ω-3脂肪酸是人体不能自身合成的必需脂肪酸，主要包括十八碳三烯酸(α-亚麻酸)、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，它具有促进大脑的发育(婴幼儿)、维持视力和免疫系统、调节血脂和血栓、降低心脏病风险以及抑制衰老等重要作用[1-4]。ω-3脂肪酸脱氢酶主要有FAD3、FAD7、FAD8三种，位于内质网中的FAD3仅催化亚油酸合成α-亚麻酸；位于质体中的FAD7和FAD8不仅可催化亚油酸合成α-亚麻酸，还可催化十六碳二烯酸合成十六碳三烯酸；这三种催化合成α-亚麻酸的关键酶，可直接影响ω-3脂肪酸的含量高低[5-7]。

研究表明，植物种子中的α-亚麻酸主要是由FAD3催化合成的[8]。目前，FAD3基因已从紫苏(Perillafrutescens)[2]、红花(Carthamustinctorius)[9]、花生(Arachishypogaea)[1]、牡丹(Paeoniasuffruticosa)[10]、亚麻荠(Camelinasativa)[11]、亚麻(Linumusitatissimum)[12]、毛白杨(Populustomentosa)[13]、麻疯树(Jatrophacurcas)[14]等多种植物中克隆得到。已有研究发现，转入大豆FAD3基因的水稻种子中，α-亚麻酸的量提高了10倍[15]；FAD3基因沉默后的烟草突变株中，α-亚麻酸的含量显著少于野生型烟草[16]；FAD3基因的过量表达，可提高番茄幼苗的耐盐胁迫能力[17]。上述研究表明，FAD3基因不仅可提高植物体内α-亚麻酸的含量，并可改良植物对非生物逆境胁迫的适应性[18-19]。

目前，虽对不同植物中FAD3的结构、功能等研究较多，但对不同生物体中FAD3蛋白的系统整理和综合比较分析较少。为此，本研究收集整理了31个生物体中35个FAD3蛋白的相关序列，并对其理化性质分析、多重序列比对和系统进化等进行了综合比较分析，为更深入研究植物体内α-亚麻酸合成、积累的调控机理以及定向遗传改良等提供参考。……