韩平¹ , 阮成江¹ , 丁健¹ , 吴波¹ , 张莞晨¹ , 阮东¹ , 熊朝伟¹ , 刘文浩² , 王国辉²

1 大连民族大学资源植物研究所, 生物技术与资源利用教育部重点实验室, 大连, 116600; 2 国有阜新蒙古族自治县林业科技示范林场, 阜新, 123000
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17卷, 第 4 篇   
收稿日期: 2018年12月07日    接受日期: 2019年01月09日    发表日期: 2019年05月09日

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为研究紫斑牡丹种子 C18 不饱和脂肪酸的高积累与相关基因 SAD、FAD2、FAD3、FAD7 和 FAD8 表达间的关系，以四个不同发育时期(6 月 20 日, 7 月 7 日, 7 月 17 日和 7 月 27 日)的种子为材料，利用气相色谱飞行时间质谱测定种子油脂的脂肪酸组成，采用实时荧光定量 PCR 方法分析相关基因的表达模式，分析相关基因在不同发育期种子中的表达差异对种子油脂中碳十八不饱和脂肪酸积累的影响。结果表明：(1)紫斑牡丹种子油脂的不饱和脂肪酸占总脂肪酸的 94.09%，其中碳十八不饱和脂肪酸占 93.84%；不同种子发育期的油酸和亚麻酸呈一直上升趋势，而亚油酸则呈一直下降趋势；(2)种子发育过程中，KAR 基因的持续上调表达合成了更多的 C16:0-ACP；FATB 和 驻9D 基因下调表达，分别减弱了 C16:0-ACP 向棕榈酸和棕榈油酸
的转化，KAS域基因的高表达促进了 C16:0-ACP 向 C18:0-ACP 的转化，为 C18 脂肪酸合成提供了充足原料；(3)种子发育过程中，SAD 基因持续上调表达加快了种子中油酸的合成积累；FAD2 基因表达量一直维持在相对较高水平，保证了种子油脂亚油酸占比一直在 20%以上；发育初期 FAD3 基因表达量和发育末期FAD8 基因表达量的迅速上升，加快了亚麻酸的合成。紫斑牡丹种子 C18 不饱和脂肪酸的高积累主要来源于SAD、FAD2、FAD3 和 FAD8 基因的协同高表达。这为理解种子油富集碳 18 不饱脂肪酸的基因调控机制提供了理论依据，对木本油料油脂脂肪酸组份的遗传改良具有重要意义。

紫斑牡丹；种子油脂；碳十八不饱和脂肪酸；qRT-PCR；多基因协同调控