玉米Ⅰ型二酰基转移酶基因(DGAT1)的生物信息学分析及其在非生物胁迫下的表达研究

对玉米中的两个I型DGAT基因ZmDGAT1.1和ZmDGAT1.2进行生物信息学分析。结果表明,两个玉米DGAT1基因编码的蛋白均属于膜结合的酰基转移酶类MBOAT家族,均含有多个跨膜结构域以及保守的底物结合和催化功能区。两个玉米DGAT1基因的不同组织和发育阶段表达分析显示,两者在胚乳发育期表现出高水平表达;在种子发育期表达模式完全不同,ZmDGAT1.2在种子发育既油脂合成的早期表达水平较高,ZmDGAT1.1在种子发育和油脂合成的后期表达水平更高。多种非生物胁迫处理条件下的qRT-PCR检测结果表明,两个DGAT1基因对多种非生物胁迫的响应模式也有明显差异,说明其在参与逆境胁迫响应方面发挥着不同的作用。     

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)研究进展

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)是生物体内TAG合成过程中的关键酶,它的作用是催化二酰甘油加上脂肪酸酰基形成三酰甘油。本文介绍了DGAT的分类、亚细胞定位、功能、底物特异性和调控,并展望了DGAT研究在油料作物品种改良方面的应用前景。     

油菜种子含油量相关的脂肪酶基因BnSDP1克隆与表达分析

通过电子延伸和RACE (cDNA末端快速扩增) 克隆得到一个与油菜种子含油量相关的脂肪酶基因,命名为BnSDP1,其开放阅读框为2 472bp,编码分子量为92kD的蛋白,预测等电点为6.75,具有保守的patatin结构域,跨膜域位于N端和中间,序列分析显示BnSDP1拥有GXSXG脂肪酶的基本特征序列GSSVG。利用RT-PCR技术分析发现,在种子发育的成熟期（即脱水期）,BnSDP1在低油品系种子中的转录水平高于高油品系,在根、茎、叶、花中均有表达,但在根和叶片中表达量高,在根中尤其显著,且受蔗糖诱导上调表达。     

豆科全基因组DGAT 基因家族的鉴定与进化分析

本文运用生物信息学方法在12个豆科植物基因组中对DGAT（甘油二酯酰基转移酶）基因进行了全基因组鉴定，发现在四倍体花生和大豆基因组中含有的基因拷贝数相对较多，分别为17、10，这可能是导致其油脂合成能力高于其他作物的重要因素。通过对家族基因进行系统发育分析，发现DGAT 基因在真双子叶植物分化之前已存在，在豆科植物中经历反复的全基因组加倍，使得家族得到扩张；并且串联重复对于家族扩增起到了不可忽视的作用，如葡萄中的两个旁系同源基因，由于串联重复使得基因拷贝数量提高了150%。大豆中DGAT 基因在不同的组织中表达模式与其系统发育关系也表现出了关联性。该基因家族相对保守，与豆科基因组进化基本保持了一致的进化速率。本研究对于认识豆科植物DGAT 基因进化过程具有重要的理论意义，同时在基因组学水平为大豆、花生等油脂合成品质改良提供了理论支撑。     

花生FAD2-RNAi载体基因AFLP标记的克隆及序列分析

以花生高油酸品种Sunolic95R和低油酸品种汕油162杂交组合的F1为试验材料,采用AFLP分子标记,用 100 对AFLP引物筛选出20个与△12-脂肪酸脱氢酶-RNAi载体基因遗传连锁距离为3. 87～8.91cm的差异片段,并回收纯化、克隆测序及NCBI上进行序列比对,最终获得了5个FAD2-RNAi载体基因的全序列(长度为589～763bp),通过分析得出:所获得的5个FAD2-RNAi载体基因的遗传连锁距离为3.87～6.59cm,序列间同源性达到88%～97%,与GenBank中已知的FAD2-RNAi载体基因序列相似性均达到85%以上,分别包含一个起始密码子与一个终止密码子,结果表明本试验采用AFLP技术获得的5个序列均为△12-脂肪酸脱氢酶-RNAi载体基因.     

青贮玉米品种的比较试验

采用随机区组试验设计，对5个青贮玉米品种的植株性状、生育期、产量和营养品质进行了比较，经综合分析确定高油168（龙育1号）和高油115为当地适宜推广品种。     

R-ms"临高油1号"转育及超油化生产研究

近几年来,高油玉米种质利用已经进入实质应用阶段,高油玉米新品种层出不穷,已经通过审认定的高油玉米品种有高油115、春油1号、吉油1号等10多个品种,山西省在2003年有两个高油玉米新品种通过了审定。高油玉米种质利用技术也将随着高油玉米研究的深入,从单交种技术逐步发展为以不育行普通杂交种授以高油玉米花粉的遗传三利用技术。临高油1号的选育、不育型临高油1号转育及超油化生产技术研究,使山西省高油玉米种质利用研究达到一个更高的水平,高油玉米商品粮的含油量超过10%的育种目标成为可能。该技术在今后农业产业化调整过程中,将发挥巨大作用。     

芝麻EST-SSR引物的开发与应用

为丰富芝麻EST-SSR引物,本研究从实验室构建的高油芝麻品系中芝14号的不同种子发育期cDNA文库中获得45 569条表达序列标签（expressed sequence tags,EST）,通过前处理得到总长17.428Mb的无冗余EST共32 421条。利用MISA和SSR finder软件包工具对EST序列进行SSR位点查找,在这些序列中发现有1 688条Unigene,共有1 949个SSR。共226个序列含2个或2个以上SSR位点。这些SSR中出现频率最高的重复基序类型为三核苷酸(74%)。为开发芝麻EST-SSR引物,探讨EST-SSR用于芝麻品种遗传差异研究的可行性,用12份不同含油量品系材料评价其中34对与油脂代谢相关的基因SSR引物,全部成功扩增,共有3对引物获得多态性条带。结果表明,芝麻EST-SSR 标记开发效率较高,是芝麻SSR标记开发的重要措施,对于芝麻品种的鉴定与遗传多样性分析具有很高的应用价值。       

R-ms “临高油1号”转育及超油化生产研究

近几年来，高油玉米种质利用已经进入实质应用阶段，高油玉米新品种层出不穷，已经通过审认定的高油玉米品种有高油115、春油1号、吉油1号等10多个品种，山西省在2003年有两个高油玉米新品种通过了审定。高油玉米种质利用技术也将随着高油玉米研究的深入，从单交种技术逐步发展为以不育行普通杂交种授以高油玉米花粉的遗传三利用技术。临高油1号的选育、不育型临高油1号转育及超油化生产技术研究，使山西省高油玉米种质利用研究达到一个更高的水平，高油玉米商品粮的含油量超过10％的育种目标成为可能。该技术在今后农业产业化调整过程中，将发挥巨大作用。     

南美油藤PvFAD7基因的克隆及其表达模式和功能分析

3 FAD基因是α-亚麻酸合成途径中的一个关键限速酶基因，通过调节该基因的过量表达，可提高植物中α-亚麻酸含量。对南美油藤ω-3脂肪酸脱氢酶基因PvFAD7的克隆及其表达模式和功能分析，有利于探明南美油藤种子高含量α-亚麻酸的合成机制，为下一步利用遗传改良生产植物α-亚麻酸奠定理论基础。基于前期南美油藤种子转录组数据，从南美油藤新鲜叶片同源克隆获得南美油藤脂肪酸脱氢酶基因PvFAD7的DNA全长序列，并对其进行生物信息学分析。通过实时荧光定量PCR分析该基因在南美油藤不同器官（成熟叶、新叶、茎、根、果皮、幼嫩种子和成熟种子）中的表达模式，并利用亚细胞定位技术观察该基因的编码蛋白在烟草叶表皮细胞中的定位情况。通过构建过表达载体，介导农杆菌遗传转化获得过表达PvFAD7基因的转基因阳性烟草植株，并对收获的种子利用气相色谱法进行脂肪酸组分的测定。南美油藤PvFAD7基因DNA全长序列为2 222 bp，编码461个氨基酸，包括8个外显子和7个内含子。蛋白多序列比对结果显示南美油藤PvFAD7编码蛋白与同科植物蓖麻和橡胶树同源性最高。生物信息学分析结果表明，PvFAD7蛋白有4个组氨酸保守区，...     

三个花生二酰甘油酰基转移酶基因的克隆与序列分析

二酰甘油酰基转移酶在植物油脂合成途径中具有重要的作用。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和RACE克隆等方法,从花生中克隆得到了三个DGAT基因,分别命名为AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3。其中AhDGAT1-1全长为2020bp,ORF为1539bp,理论分子量为58.6036kD,理论等电点为8.83;AhDGAT1-2全长为2553bp,ORF为1581bp,理论分子量为60.6598kD,理论等电点为8.94;AhDGAT3-3全长为1377bp,ORF为1023bp,理论分子量为36.911kD,理论等电点为8.17。将这三个基因在GenBank上注册,注册号分别为KC736068,KC736069和KC736067。     

高油酸花生品系材料比较试验

试验以育成的19个高油酸材料、2个对照品种和5个高油酸参照品种为材料,通过田间考种、室内考种、品质测定和休眠性检测来进行高油酸材料的评价。结果表明,19个高油酸材料中除H6外,油酸含量均在78％以上,油亚比值大于20;与高油酸参考品种的农艺性状相比,筛选的高油酸材料主茎高和侧枝长有所降低,分枝数和饱果数有了一定提高。产量比较筛选出4个产量表现较为突出的材料,1个大花生材料H4,与鲁花11号产量相当;3个小花生材料H12、H15、H17,分别比对照鲁花11号增产3．44％、14．50％、8．78％。     

高产花生理想株型的研究

粮食安全是涉及国家稳定和发展的重大战略问题。花生作为重要的油料作物,对解决我国油料供应矛盾具有重要作用。近年来,我国花生产业得到稳步提高,花生育种工作也得到了长足发展,但以目前花生生产状况而言,若要进一步发挥花生生产潜力、提高花生产量,须要借鉴小麦、水稻和玉米三大作物的理想株型研究。本文以花生往年高产创建的株型等相关参数,提出了花生高产理想株型以期指导花生育种工作和花生高产攻关,进一步促进我国花生高产。     

Improvement of Neutral Lipid and Polyunsaturated Fatty Acid Biosynthesis by Overexpressing a Type 2 Diacylglycerol Acyltransferase in Marine Diatom Phaeodactylum tricornutum

Microalgae have been emerging as an important source for the production of bioactive compounds. Marine diatoms can store high amounts of lipid and grow quite quickly. However, the genetic and biochemical characteristics of fatty acid biosynthesis in diatoms remain unclear. Glycerophospholipids are integral as structural and functional components of cellular membranes, as well as precursors of various lipid mediators. In addition, diacylglycerol acyltransferase (DGAT) is a key enzyme that catalyzes the last step of triacylglyceride (TAG) biosynthesis. However, a comprehensive sequence-structure and functional analysis of DGAT in diatoms is lacking. In this study, an isoform of diacylglycerol acyltransferase type 2 of the marine diatom Phaeodactylum tricornutum was characterized. Surprisingly, DGAT2 overexpression in P. tricornutum stimulated more oil bodies, and the neutral lipid content increased by 35%. The fatty acid composition showed a significant increase in the proportion of polyunsaturated fatty acids; in particular, EPA was increased by 76.2%. Moreover, the growth rate of transgenic microalgae remained similar, thereby maintaining a high biomass. Our results suggest that increased DGAT2 expression could alter fatty acid profile in the diatom, and the results thus represent a valuable strategy for polyunsaturated fatty acid production by genetic manipulation.     

丰产、优质、抗病油用亚麻品种“轮选一号”的选育

利用亚麻显性雄性核不育基因,通过多亲本杂交和互交,组建原始基础群,对不育株进行抗枯萎病抗性的轮回选择,以改良群体,从而培育出了以抗枯萎病为主、兼抗立枯病,丰产、优质的油用亚麻品种——轮选一号,为油用亚麻抗枯萎病育种开辟了一条新的有效途径。     

大豆、花生及粮油中56种农药残留量的检测方法

为研究高油脂植物源性样品粮谷和粮油中的农药残留量,本研究建立了气相色谱/串联三重四级杆质谱法(GC/MS/MS)能够快速、简单、同时测定大豆、花生及其粮油中56种农药残留,并对MS/MS检测参数及样品前处理方式进行了优化。样品经乙腈提取后,冷冻、离心,串联C18/PSA固相萃取柱净化,采用气相色谱/串联三重四级杆质谱仪检测,56种农药在线性范围内均呈现良好的线性关系,线性系数大于0.99。本检测方法的检出限(LOD)为0.001~0.005 mg·kg~(-1),方法验证试验结果表明,该类化合物的平均回收率为62%~116%,相对标准偏差(RSD)为0.82%~14.5%。本方法重现性好,精密度高,操作简单,适用于大豆、花生及其粮油类高油脂植物源性食品中多种农药残留的检测。     

高油玉米突变体子粒油分QTL定位

以EMS诱变获得的高油玉米突变体ce03005为材料,对子粒油分含量进行遗传分析,并以B73×ce03005的BC群体构建连锁图谱,考察玉米167个BC1S1家系的油分含量的变化。结果表明,利用101个SSR标记,所构建遗传图谱总长度为1 611.7 c M,标记间平均距离为15.9 c M。用复合区间作图法进行QTL分析,共检测到5个控制子粒油分含量的主效QTL和6个微效QTL,分别位于第1、6、7染色体上;所有QTL位点的含油量正向贡献均来自高油突变体;单个油分QTL的贡献率变幅为4.58%~18.62%。     

花生高蛋白转化体T—DNA整合位点侧翼序列分析

利用山东省花生研究所分子育种实验室改建的植物表达载体，采用自创的农杆菌直接注射法转化花生品种花育22号。运用近红外扫描技术分析单粒花生主要脂肪酸、含油量和蛋白质含量，获得了蛋白质含量明显提高的转化体。通过DNAwalking技术获取T—DNA左边界侧翼序列3条、右边界侧翼序列1条。经Blast分析，在GenBank中找...