亚麻荠CsLEC1 基因家族的鉴定及其在种子发育时期的表达分析
2021-04-19王志龙周雅莉邓咪咪郝月茹薛应红薛金爱苑丽霞李润植
王志龙,周雅莉,邓咪咪,郝月茹,薛应红,薛金爱,苑丽霞,李润植
(1.山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;2.晋中学院生物科学与技术学院,山西晋中030600)
亚麻荠(Camelina sativa(L.)Crantz)是一种十字花科亚麻荠属的油料作物,具有耐低温、耐旱、栽培简单且生育期短等特点,因此,其栽培和应用日益广泛[1]。亚麻荠种子中含有多种对人体有益的不饱和脂肪酸,是一种新型的油料作物,亚麻荠种子含油量高达52%,含有油酸、亚油酸、亚麻酸等多种不饱和脂肪酸,其中,α- 亚麻酸的含量高达30%[2-4]。已有研究证明,α- 亚麻酸具有增强人体免疫力、调节血脂、降压降糖、延缓衰老等功效[5-7]。此外,亚麻荠油还可作为航天航空等生物燃油使用,在生物新能源领域具有巨大的开发潜力[8-9]。迄今为止,亚麻荠种子中的脂肪酸合成代谢机制还尚未完全解析,因此,对亚麻荠油脂合成机制的深入研究具有一定的实践意义和应用价值。
LEC1(Leafy Cotyledon1)是编码CCAAT-Box结合因子(CAAT box-binding factors,CBF)HAP3(Heme-activated protein)的一个亚基,是胚发育的一个重要调控因子,可调控多个成熟特异性基因的表达,增加种子贮藏蛋白的积累[10-11]。近年来,已有研究发现,LEC1参与脂肪酸的合成调控。LEC1过量表达可以调控油脂合成通路中多个脂肪酸相关基因的表达,从而改变脂肪酸的成分和含量。在拟南芥中,过表达LEC1可导致TAG 含量的增加,增加种子含油量[12]。玉米ZmLEC1基因过表达使突变体的种子含油量增加了48%[13],通过基因共表达分析表明,ZmLEC1直接或间接调节ZmWRI1的表达。TAN 等[14]在油菜种子中特异表达BnLEC1,使转基因油菜种子含油率提高2%~20%,且对主要农艺性状无负调控作用。……
