油葵HaFAD2-5基因的克隆及其对低温和光照的响应

油葵(Helianthus annuus L.)是世界重要的油料作物之一,种子中含有大量亚油酸,但其合成与调控机制尚不清楚。本实验利用RT-PCR技术从油葵叶片中克隆了一个FAD2家族基因,命名为HaFAD2-5。并使用半定量RT-PCR分析其在低温和光照处理下的表达模式。结果表明,HaFAD2-5基因的开放阅读框(ORF)为1 113 bp,编码蛋白质含370个氨基酸,等电点(p I)为6.52,相对分子质量为43.21 kD。半定量RT-PCR表明,低温和光照处理可调节HaFAD2-5在油葵根、茎和叶中的表达,但响应程度不同。茎和叶中HaFAD2-5的表达量在低温下增高;暗处理1 d和2 d后,根和叶中HaFAD2-5的表达量下降;暗处理1 d后,茎中HaFAD2-5的表达量达到最高,暗处理2 d后又降低。研究表明,HaFAD2-5可能参与油葵对低温胁迫应答的调节,并且其表达具有昼夜节律性。     

向日葵LACS家族鉴定及响应非生物胁迫表达分析

利用生物信息学技术从向日葵（Helianthusannuus）基因组中鉴定了13个长链酰基辅酶A合成酶（long-chain acyl-CoA synthases,LACSs）家族基因,其分布在向日葵8条染色体上。系统发育树显示,HaLACS家族成员分为6个亚族,且同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序。基因复制分析发现HaLACS家族扩增的主要因素是片段复制。HaLACS的启动子区域富含逆境响应和植物激素调控相关元件。表达谱分析显示HaLACS在向日葵不同组织中的表达存在差异。比较2个向日葵品种（高/低亚油酸含量）中HaLACS在种子发育不同阶段的表达,HaLACS呈现差异表达。qRT-PCR结果表明,200mmol·L-1 NaCl处理24 h后,7个HaLACS在茎中的表达量与同期对照相比显著上调;100μmol·L-1 ABA处理3 h后,8个HaLACS在根中的表达量显著上调;15%PEG 6000模拟干旱胁迫后,多数HaLACS在不同组织中呈现诱导表达。综上,向日葵LACS基因家族不仅参与了向日葵脂质的合成,而且在应对非生物胁迫时发挥重要作用。     

向日葵HaLACS9基因的克隆与功能分析

长链酰基CoA合成酶(long-chain acyl-CoA synthetase, LACS)催化游离脂肪酸合成酰基CoA,在植物脂质代谢中发挥重要作用。本研究从向日葵中筛选并克隆得到1个LACS家族基因HaLACS9,同源比对表明HaLACS9具有LACS酶的保守结构域,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、莴苣(Lactuca sativa)和刺菜蓟(Cynara cardunculus) LACS9蛋白具有较高的相似性。亚细胞定位预测HaLACS9定位于叶绿体。HaLACS9启动子区含有多种逆境及激素响应相关元件。qRT-PCR分析表明, HaLACS9在向日葵多个器官中表达,在花后10 d的种子中优势表达。干旱、盐、外源脱落酸和赤霉素处理均能诱导HaLACS9基因在向日葵根、茎和叶中的表达。分析HaLACS9在向日葵种子发育不同时期的相对表达量发现, HaLACS9在向日葵种仁发育早期高水平表达,与籽油的快速积累密切相关。随着种子发育和籽油积累速率的减慢,HaLACS9转录水平呈下降趋势。缺陷型酵母互补试验证明HaLACS9具有酰基CoA合成酶活性,并且油酸是...