陆地棉脂肪酸去饱和酶基因GhFAD2-1的克隆与表达分析

Δ12-脂肪酸去饱和酶基因FAD2-1是控制种子中单不饱和脂肪酸油酸(C18∶1)向多不饱和脂肪酸亚油酸(C18∶2)转化的关键基因,其表达水平决定植物油的营养价值与氧化稳定性。棉花GhFAD2-1基因的深入研究有利于采用脂肪酸代谢基因工程技术对棉仁中脂肪酸成分进行定向修饰和改造。采用同源克隆技术获得棉花品种新陆早33号的GhFAD2-1基因,该基因编码区全长1 158 bp,共编码385个氨基酸;生物信息学分析结果表明,GhFAD2-1基因序列具有1个典型的FAD2结构域和1个FAD2-N端结构,其氨基酸序列与橄榄、芝麻、花生、油茶等作物的FAD2序列相似性较高,在75%～78%之间。利用qRT-PCR技术分析发现,GhFAD2-1基因的表达量随着棉籽的发育呈先升高后降低的趋势,开花后40 d达到其表达峰值。使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定其脂肪酸组成,结果表明,开花后0～40 d,C18∶1含量/C18∶2含量与GhFAD2-1基因表达量变化趋势相反。