油菜种子休眠性对脂肪酸积累的影响及其分子机制

油菜是我国最重要的油料作物之一,提高油菜籽产油量是油菜育种的重要方向。油菜籽休眠完善与否极大地影响了油菜籽最终的含油量。因此,对油菜种子休眠性与脂肪酸代谢的相关性进行研究十分重要。本文着重阐释了种子休眠的含义、分类及机制,从脂肪酸转运体、β氧化途径以及脂质转化过程等方面论述了种子休眠对种子油脂代谢的影响,分析了影响油菜籽含油量的因素,特别是在种子成熟过程中油脂消减对含油量的影响,最后,讨论了提高油菜种子含油量的一些思路以及待研究的科学问题。     

油菜种子含油量影响因素及调控综述

作为世界重要油料作物之一的油菜(Brassica napus),其种子油不仅在食用植物油领域占据重要地位,在化工产业和生物能源领域也发挥举足轻重的作用。本文主要综述油菜种子含油量影响因素及调控方面的研究进展,提出运用基因工程提高油菜种子油含量的策略,以期为油菜含油量的大幅度提高提供参考依据。     

华中科技大学栗茂腾课题组揭示干旱胁迫基因参与甘蓝型油菜油脂积累的机制

<正>甘蓝型油菜(Brassica. napus L., AACC, 2n=38)是世界上主要的油料作物之一,研究其油脂的合成和代谢对于培育高含油量的油菜品种具有重要意义。油脂主要是以甘油三酯(triacylglycerols,TAGs)的形式储存在种子里。目前,针对促进植物油脂积累的研究多集中在甘油三酯合成和降解方面。干旱胁迫则会对植物生长产生不利影响,但针对干旱胁迫响应基因在植物油脂合成和代谢方面的作用与机理则研究相对较少。华中科技大学栗茂腾教授课题组在早期蛋白质组学和比较基因组学的研究中发现,相比于低含油量油菜品系,     

油菜种子含油量调控基因首次被克隆

<正>1月28日,《分子植物(Molecular Plant)》在线发表了中国农业科学院油料作物研究所王汉中院士团队最新成果。该团队在国际上首次成功克隆了农作物种子性状的第一个细胞质调控基因orf188,并揭示了该基因调控油菜种子高含油量的作用机制。该成果为油菜高含油量育种提供了新途径,为育种     

油菜原花色素合成途径基因的克隆及进展

原花色素是类黄酮生物合成途径的终端产物,其基因调控网络在拟南芥、葡萄等基因组已经测序的植物中得到充分阐释。种皮中原花色素的积累与种子颜色、种子休眠和寿命有关。油菜种皮中原花色素的积累决定种皮颜色,同时影响种子的油分含量。本文综述了通过图位克隆、同源克隆和电子克隆等途径克隆油菜原花色素合成途径基因的进展,分析了在油菜中已经克隆的部分原花色素合成途径基因与种皮颜色的关系,提出了如何利用已经公开的油菜、白菜基因组序列通过筛选BAC文库得到基因不同拷贝的全长序列的综合路径,列举了笔者运用该方法已经克隆的部分原花色素合成途径基因拷贝数,以期揭示油菜原花色素形成积累的基因调控网络。     

油菜高产栽培技术

油菜是我国重要的油料作物，种子的含油量约占种子干重的35—45％，菜籽油是良好的食用植物油，含有丰富的蛋白质、脂肪酸和多种维生素。目前开发利用菜籽油生产生物柴油是一个新的发展方向。因此发展优质油菜生产，提高油菜产量，不仅能为农民增收，提高人民生活水平，促进轻工业和养殖业的发展，而且还能培肥土壤地力，保护生态环境。现将油菜高产栽培技术介绍如下。     

类黄酮物质及查尔酮合酶在油菜性状改良中的作用

类黄酮化合物(Flavonoids)是一类重要的植物次生代谢产物,查尔酮合酶(CHS)是类黄酮物质形成步骤中的一个关键酶,影响植物的多种重要性状.油菜是重要的经济作物,许多植物的CHS基因已经被克隆并进行了基因工程的研究,但CHS与油菜性状发育的关系和分子机理的研究还十分欠缺.本文简略综述了类黄酮物质的结构、分布、功能、CHS基因在类黄酮途径中的重要作用、植物界CHS基因克隆和基因工程的研究进展,重点论述了CHS在油菜的种皮色泽、花瓣颜色、异花传粉、花粉育性、抗紫外线能力、茎表紫色、抗病能力等性状形成中可能的重要作用,并提出了通过对CHS基因的表达调控来改良这些性状的可能性.     

甘肃临夏州冬油菜高产栽培管理技术

油菜是重要的油料作物,种子中含油量较高,占据种子干重40%。在菜籽油含有人体生长发育中必备的亚油酸脂、脂肪酸、各类维生素、蛋白质含量较高,营养价值丰富。本文基于甘肃临夏州基本现状对冬油菜高产栽培管理技术应用进行探析,旨在提升冬油菜整体种植产量与质量。     

花生油脂合成相关酰基转移酶基因的研究进展

花生是重要的油料作物和经济作物,我国花生年产量居世界第一,居国内油料作物首位,其总产的50%以上均用于榨油。囿于国内粮油争地矛盾和不断增长的油脂消费需求等因素,提高油料作物含油量对保障我国食用油脂安全具有重要的战略意义。花生种子油脂的主要成分为三酰甘油(TAG),其合成受到多个限速酶基因的协同调控,这些基因的时空表达特性、脂肪酸底物选择性和非生物胁迫响应等机制与油脂积累密切相关,最终影响油籽的产量和品质形成。植物油脂合成是涉及多个亚细胞区室、多条合成途径调控的复杂代谢网络,本文在总结植物油脂区室化合成步骤的基础上,对花生油脂的功能特性以及花生油脂合成途径中相关关键酰基转移酶的作用机制和研究现状进行归纳阐述,并提出存在的问题和建议,为花生油脂性状的精准鉴定和遗传育种提供参考。     

油菜高产栽培技术

<正>在开发冬闲田时,油菜是最好的农作物之一,它是我国最主要的油料作物。菜籽油营养丰富,含有维生素C等多种脂肪酸和营养素,可以抗衰老和抗氧化,保健作用非常好,同时它有极高的含油量,已成为人们生活中不可或缺的食用油之一。对油菜高产的栽培技术进行探究,不仅可以提高人们的生活水平,同时还能促进油菜产业的健康发展。1.育苗在播种之前,应结合当地的实际情况对油菜种子进行     

甘蓝型油菜种子含油量与气象因子的相关性

【目的】明确影响甘蓝型油菜种子含油量的主要气象因子,为高含油量育种提供一定的理论依据。【方法】以12个种子含油量不同的甘蓝型油菜品系为材料,探索在汉中和杨凌2种生态环境下油菜种子发育过程中油分积累的异同,分析油菜角果期主要气象因子与种子油分形成的相关性及对种子含油量的影响。【结果】不同生态环境下油菜种子中油分积累差异显著,汉中花后21~42d为油分快速积累期,持续时间为21d,而杨凌花后28~42d为油分快速积累期,持续时间为14d;在汉中生态环境下,油菜种子含油量与日均最低温度、日均最小湿度呈显著正相关,与日均温差呈显著负相关;在杨凌生态环境下,油菜种子含油量与日均温度、日均最高温度、日均日照时数均呈显著或极显著负相关。【结论】在油菜籽粒油分形成过程中,气象因素和积累时间起决定性作用。     

植物油脂合成调控与遗传改良研究进展

植物种子油脂储存的主要形式是三酰甘油。在植物生长发育中,脂肪酸和三酰甘油具有重要功能。分析了植物种子油脂合成代谢过程调控研究进展,总结了改良植物种子油脂策略：①调节碳源分配,抑制碳源流入蛋白质合成路径的关键酶编码基因的表达、增强碳源流入脂肪酸合成路径的关键酶编码基因的表达;②干预油脂合成,促进脂肪酸生物合成,提高三酰甘油组装过程的关键酶编码基因的表达水平;③提高种子油脂的品质：改变植物脂肪酸组成,调节脂肪酸脱氢酶基因的表达,引入外源超长链多不饱和脂肪酸合成途径;④调控油脂合成代谢途径的转录因子表达,提高种子油脂含量。还讨论了植物油脂合成的三酰甘油前体转运机制及合成途径多基因共同调节合成途径等。     

油菜种子油分形成的生理生化基础研究进展

总结了中国油菜种子含油量偏低的现状和世界范围内提高油菜种子含油量的研究成效。并综述了油菜种子形成期间脂肪代谢与其它代谢之间的联系、种子油分形成与关键酶活性和关键物质之间的关系。同时提出要将影响含油量的关键酶及其底物和脂肪合成过程中的一些关键物质综合在一起,建立一个影响油菜种子含油量的生理生化体系,才能从本质上提高油菜种子含油量。     

VgDGAT1A转基因大豆高代材料的表型分析

[目的]二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是植物三酰甘油(TAG)合成的最后一步限速酶,对油脂积累至关重要,可用于提高大豆(Glycine max)种子油含量。[方法]本文将来自富油植物斑鸠菊(Vernonia galamensis)发育种子的VgDGAT1A基因转入大豆品种Jack,进一步培育获得VgDGAT1A转基因大豆高代品系。通过qRT-PCR检测VgDGAT1A基因在大豆种子发育中期的表达情况及其引起的脂肪酸含量变化。[结果]连续多代跟踪检测表明,这些大豆品系中VgDGAT1A基因稳定整入染色体,并有效表达。与野生型大豆(Jack)相比,转基因大豆种子油脂含量平均提高5.1%,没有其它不良表型。[结论]VgDGAT1A基因确实能够在大豆种子发育过程中促进油脂合成累积,从而提高大豆种子的总体含油量。这些富油转基因品系可进一步用于培育高油大豆品种,以及大豆种子油脂合成积累及其调控机制的研究。     

植物油脂合成与积累机制的研究进展

植物油脂是一类主要从植物种子中提取的脂质,由甘油三酯组成,在食品、医疗和化工等领域应用广泛。植物油脂合成与积累过程不仅受油脂合成通路功能基因与调控基因调控,也受植物内部生理状态变化与外界环境因素影响。因此,阐明植物油脂生物合成和调控机制,改善植物油脂含量和组成具有重要的科学意义和应用价值。文章综述总结近年来有关植物油脂合成通路调控机制的研究进展,主要涵盖植物油脂合成通路基本模型、植物油脂合成通路中的关键酶、油脂积累过程中关键转录因子或调控蛋白、其他因素对油脂积累的影响、植物油脂合成与积累机制未来研究趋势和发展方向等方面,为植物油脂合成机制研究和油料作物遗传改良提供理论基础和新见解。     

油菜种子萌发期和形成期脂肪酶活性的动态变化

探讨宁油16号油菜品种种子萌发过程中脂肪酶活性与苗生长速率之间的关系以及低、中、高含油量油菜品系角果、种子发育过程中脂肪酶活性与种子油份代谢之间的关系。结果显示:油菜种子萌发期的相对生长速率和脂肪酶的活性呈正相关;在种子形成前期、中期,角果皮和种子中都检测到了脂肪酶活性,此时脂肪酶维持叶绿体活力,从而保持了油脂的合成;在种子形成后期,脂肪酶主要降解种子中的油脂,此时,高含油量品系种子的脂肪酶活性比低含油量品系低。推测在种子萌发期,脂肪酶通过降解种子中存储的油脂为苗的生长发育提供了碳源和能量;在种子形成前期和后期,通过降解油脂影响着种子的发育及油份积累。     

甘蓝型油菜种子性状间的相关与通径分析

该研究对108份甘蓝型油菜骨干系材料的含油量、蛋白质含量与种子色素含量进行分析,结果表明：含油量与蛋白质含量、种皮色素含量及胚花色素含量、总酚含量和黑色素含量存在极显著负相关,蛋白质含量与种皮和胚色素含量均达到极显著正相关或负相关,与黑色素含量存在极显著正相关;通径分析表明,种胚类黄酮含量与种子含油量的直接通径系数值都较大,说明对种子含油量的贡献较大;蛋白质含量、种胚总酚含量和种皮黑色素含量与种子含油量的直接通径系数为负值,说明它们对种子含油量的贡献为负效应.种胚总酚含量和黑色素含量与种子蛋白质含量的直接通径系数为较大的正值,说明它们对种子蛋白质含量的贡献较大,为正效应;种胚类黄酮含量和种皮黑色素含量与种子蛋白质含量的直接通径系数为负值,说明它们对种子蛋白质含量的贡献为负效应.油菜籽的含油量提高受到蛋白质含量和种皮、胚色素的影响,蛋白质在合成过程中可能与油分合成竞争底物,与黄酮类化合物的合成代谢途径密切相关,种皮和胚色素含量分别在2个环境中相关性不一致,表明种皮和胚色素合成可能受不同遗传体系控制,色素在其合成代谢途径过程中的底物竞争性可能不同.     

油菜MADS-box家族基因AGL11的克隆、表达及转化油菜的研究

【目的】本研究为油菜种子中油脂合成分子调控机理提供新的线索。【方法】通过定量PCR分析油菜AGL11基因的组织表达模式,同时构建AGL11的干扰载体。【结果】生物信息学分析发现油菜AGL11具有完整且典型的MADS-box保守结构域,蛋白整体形态呈现典型的DNA核酸结合结构,属于MADS-box家族转录调控因子,亲源关系与拟南芥AGL11蛋白最近。定量PCR研究发现,AGL11在油菜盛花期和果夹5DAP(盛花后5 d的种子)表达量最高,实验成功构建了RNA干扰载体。【结论】AGL11基因在油菜种子发育和油脂积累过程中强烈表达,该基因可能在种子发育及油脂的合成中发挥着重要作用。RNA干扰载体的构建成功将为后续获得转基因油菜,观察转基因油菜胚的发育和种子油脂的积累,从而确定AGL11在油菜胚的发育及油脂的合成中发挥着重要作用。     

植物油脂合成代谢及调控的研究进展

植物油脂是人类营养的重要组分之一,其主要化学成分是三酰甘油,由甘油上的3个羟基与脂肪酸分别通过酯化作用连接而成。目前研究的关注点主要是如何提高种子油脂含量、改善脂肪酸组分。本文综述植物三酰甘油合成、代谢过程中的关键酶及其基因,并介绍三酰甘油含量及其组分调控基因工程的研究进展。     

磷脂酶及其调控种子活力研究进展

磷脂酶可水解膜双分子层的主要成分磷脂,在植物生长发育及逆境胁迫响应方面发挥着重要作用。磷脂酶在种子生长发育、贮藏和萌发阶段调控种子活力,影响植物遗传资源保存和农作物产量。文章归纳总结了磷脂酶在种子各阶段对其活力的影响,包括在种子生长发育期间调控淀粉合成影响种子活力的形成,在种子成熟阶段调控膜完整性影响种子的耐脱水能力,在贮藏期间可能调控细胞中的氧化损伤程度影响种子活力,在萌发阶段参与脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)信号传导,调控种子的萌发及幼苗建成。然而由于磷脂酶多样且复杂的生物学功能,其调控种子活力的机制仍不明确。利用基因编辑及多组学技术手段,深入研究磷脂酶调控种子活力的生物学功能及调控机制,不仅有助于阐明种子老化的分子机制,还可为种质创新提供有价值的基因资源,具有重要的理论和实践意义。