乙酰辅酶A羧化酶基因研究综述

植物中的乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)催化脂肪酸合成的第一步,是脂肪酸合成的限速酶.ACCase有两种类型:异质型的ACCase位于质体中,是脂肪酸合成途径中的关键酶；同质型的ACCase位于胞质溶胶中,催化形成的产物主要用于长链脂肪酸及类黄酮等次生代谢产物的合成.综述了植物中ACCase的生理功能、分子生物学特征,并对其基因工程作了展望.     

植物脂肪酸的生物合成及其生理功能的研究进展

植物脂肪酸既具重要生理功能,又有巨大食用和工业价值。其生物合成途径较为复杂,涉及乙酰—CoA羧化酶、脂肪酸合成酶、脂肪酸去饱和酶和脂肪酸延长酶等一系列酶。近年来,国内外对脂肪酸生物合成途径进行了大量研究,克隆出许多相关基因,初步阐明了脂肪酸合成规律,并在此基础上开展了利用基因工程技术调控脂肪酸合成研究,取得可喜进展。本文详细介绍了植物饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和超长链脂肪酸的生物合成与基因工程研究的新结果。     

植物脂酰-酰基载体蛋白硫酯酶研究综述

植物脂酰-酰基载体蛋白硫酯酶(FAT)是一种终止脂肪酸合成的酶.它的基本功能就是将acyl-ACPs水解成游离脂肪酸和ACP,从而终止脂肪酸从头合成途径中脂肪酸链的延长.植物中,不同的FAT具有不同的底物特异性,直接决定植物细胞油脂中的脂肪酸的种类和数量.不同的植物组织和物种对于每种脂肪酸的需求各不相同,因此FAT在植物细胞代谢中就有着极为重要的作用.本文对FAT的种类、结构、功能、序列的分离克隆及其应用等方面进行综述.     

植物乙酰辅酶A羧化酶基因的分子生物学研究进展

乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)催化乙酰辅酶A生成的丙二酸单酰辅酶A,是脂肪酸合成和代谢中起重要作用的中问代谢物.植物中的ACCase有两种类型:同质型ACCase和异质型ACCase,其中由四个亚基组成的异质型ACCase与长链脂肪酸的合成有关,是脂肪酸合成途径中的关键酶.本文对ACCase的类型、结构、功能进行了综述,并对ACCase基因的研究现状以及在基因工程方面的应用进行了探讨.     

油桐种子脂肪酸代谢途径基因调控分析

为了探明油桐脂肪酸代谢机理的理论基础,以油桐优良品种葡萄桐的种子为试材,构建其转录组数据库,综合分析了转录组和表达谱的数据库,得到了与油桐脂肪酸代谢相关的非冗余基因序列共83条,涉及主要酶基因10种;同时以KEGG数据库为参考,对油桐脂肪酸代谢途径进行了分析,绘制了油桐脂肪酸代谢的路径图,揭示了油桐脂肪酸代谢途径中关键酶基因调控及催化脂肪酸代谢的基本规律。     

基于RNA-Seq的油茶种仁萜类功能组分代谢调控研究

油茶是我国重要的木本食用油料植物,而茶油不仅不饱和脂肪酸含量高,而且富含微量生物活性物质。为给油茶及其他植物萜类代谢机理的阐述提供理论参考,从而为油茶分子设计育种提供科学依据,以油茶果实膨大期和脂肪酸合成高峰期的种仁为材料,采用高通量RNA-Seq技术对油茶种仁萜类功能组分代谢的2个不同时期转录组进行了比较分析。结果表明:涉及油茶种仁萜类功能组分代谢调控的基因序列共有68条,包含13类关键酶基因,但是大部分基因在果实膨大期和脂肪酸合成高峰期的差异不显著。文中根据分析结果绘制了油茶种仁萜类物质代谢途径,揭示了调控油茶种仁萜类功能组分代谢过程中的基因作用规律。     

南美油藤种子发育过程的代谢组学和转录组学联合分析

【目的】南美油藤种子油中富含不饱和脂肪酸,是一种具有重要经济价值和应用前景的油料植物。目前影响南美油藤种子油脂合成的关键基因、途径及其调控机理尚未清晰。因此,对南美油藤种子的脂质代谢物的动态变化规律及重要脂肪酸代谢相关调控基因的研究,不仅能够为提高其种子油产量和改善油脂品质提供理论基础,也可为其他木本油料植物高效开发利用提供有价值的参考依据。【方法】选用不同生长阶段的南美油藤种子(形成初期、发育初期、中期、后期、成熟期)为研究对象,结合GC-MC代谢组学技术和高通量转录组测序技术,分析种子发育过程中脂质代谢物含量的动态变化规律,并根据种子不同生长阶段的差异表达基因寻找出脂质代谢物生物合成与累积的关联酶基因。【结果】脂质代谢组学分析发现,南美油藤种子中高含量的α-亚麻酸和亚油酸主要在种子成熟阶段合成与累积,是判别南美油藤种子中脂肪酸缓慢累积时期与快速累积阶段的依据。转录组学分析表明,南美油藤种子成熟阶段前后的基因表达存在显著差异。结合代谢组学与转录组学的分析结果显示,与脂肪酸生物合成和累积相关的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,基因家族的不同成员存在生物学功能的差异性和多样性。其中FAD2-3、FAD7、FATA、KAS2、LACS2、LACS8和SAD酶基因表达与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著正相关,说明7个酶基因表达对南美油藤种子油脂的合成与累积有促进作用;FAD2-2、KCS1、KCS10和LACS1酶基因与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著负相关,说明4个酶基因的表达对南美油藤种子油脂的合成与累积具有抑制作用。【结论】南美油藤种子成熟前后脂肪酸含量及差异表达基因存在显著差异,可依据种子中α-亚麻酸和亚油酸的含量变化将种子发育过程划分为脂肪酸缓慢累积和快速累积2个时期;南美油藤种子脂肪酸代谢中的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,且同一基因家族的不同成员在脂肪酸的累积过程中可能具有不同的生物学功能。研究结果可为利用分子生物学技术提高南美油藤种子油产量和改变脂肪酸组分提供备选基因和相应的理论基础。     

植物花色素合成的转录调控研究进展

花色素是由植物类黄酮代谢途径产生的次生代谢产物,决定了花、果实和种子的颜色。随着类黄酮代谢途径的研究不断地深入,多种植物编码合成花色素的结构基因也已得到克隆,并研究证明花色素合成结构基因与转录因子(MYB、 bHLH和WD40)有着极其复杂的相互作用模式。本文主要对花青素合成相关的MYB、bHLH和WD40转录因子及其在调节结构基因表达和花青素合成中的作用进行了综述。     

查尔酮合酶与查尔酮异构酶基因特征及转基因应用

查尔酮合酶和查尔酮异构酶一起构成了黄酮类化合物生物合成的限速酶.底物先是由查尔酮合酶的作用形成袖皮素查尔酮化合物,然后再由查尔酮异构酶异构化成不同的黄酮类化合物.查尔酮合酶和查尔酮异构酶广泛存在于多种植物中,涉及了苯丙氨酸代谢途径中各种具有防御性产物的生物合成,在植物的抗菌机制、抗胁迫、细胞的发育和分化、色素的积累和外源基因的表达等方面起着重要的作用.就查尔酮合酶和查尔酮异构酶的结构特点、编码基因的克隆及序列特征、基因的表达调控以及转基因应用等方面进行了系统的综述,并对其今后进一步的研究提出了适宜的建议.     

木质素合成关键酶基因与造纸植物转基因改良应用研究

木质素是自然界数量仅次于纤维素的自然有机物质,但在造纸业中是主要的污染来源。木质素生物合成过程十分复杂,涉及了大量酶体系。综述了木质素合成途径中的关键调控酶特性及其基因调控情况,从培育低木质素、易降解木质素的造纸植物为出发点,分析了这些关键基因在转基因造纸植物应用中的潜力和存在的主要问题,并提出了应从改变植物体内木质素含量、改变木质素单体构成比例这两个方面进行转基因的研究思路。