刘常清^1,2 , 吴凡¹ , 任名栋^1,2 , 史小丽¹

1 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 湖泊与环境国家重点实验室, 南京, 210008; 2 中国科学院大学, 北京, 100049
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18 卷, 第 20 篇   
收稿日期: 2019年05月21日    接受日期: 2019年06月24日    发表日期: 2020年07月15日

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β- 酮脂酰 CoA 合成酶(3-ketoacyl-CoA synthase, KCS)是生物体内超长链脂肪酸(very-long-chain fatty acids, VLCFAs)合成的关键限速酶，决定了 VLCFAs 的合成速率和碳链长度。单针藻(Monoraphidium)是微藻能源热门的研究对象，为了进一步探究其 KCS 基因家族的生理特征，揭示单针藻超长链脂肪酸的合成机制。我们利用单针藻基因组信息，对单针藻 KCS 基因家族进行生物信息学分析。单针藻 KCS 基因家族共含有 26 个基因，蛋白质的氨基酸序列长度在 58~1 306 aa 之间。KCS 基因家族存在三种保守结构域，分别为：FAE1_CUT1_RppA 结构域、Chal_sti_synt_C 结构域、Chal_sti_synt_N 结构域。根据系统发育树结果，单针藻 KCS 基因家族可以分为四个亚族。亚族内的基因结构(外显子分布, 保守结构域, 保守基序)相似，而亚族之间的基因结构存在差异。不同物种 KCS 比较结果发现亲缘性较近的物种间，基因家族的相似度较高，表明基因结构的保守性。而单针藻基因家族中存在不同亚族，说明物种在进化过程中对外界多变环境的适应。单针藻作为微藻能源的热门研究对象，研究 KCS 基因家族能进一步发掘单针藻的基因功能，加深对其脂肪酸合成延长机制的了解，为利用分子手段提高单针藻的抗性和品质特性提供参考；同时有利于系统研究植物KCS 基因的进化情况，揭示 KCS 蛋白在植物生理调控中的作用和地位。

单针藻；β- 酮脂酰 CoA 合成酶；基因家族