文冠果脂肪酸合成两个关键酶基因FAE1、FAD2的克隆与表达分析

摘要

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)，是我国特有的珍稀木本油料树种，在我国三北地区广泛种植。植物油是人类的三大营养物质之一。现在越来越多的研究开始通过基因工程来调控植物油脂中脂肪酸的含量与组成。据研究报道，脂肪酸延长酶1(FAE1)与脂肪酸脱氢酶2(FAD2)分别是催化超长链脂肪酸与多不饱和脂肪酸合成的关键酶，而FAE1与FAD2基因是控制油料作物脂肪酸组成的关键基因。
　　本研究以文冠果种子为材料，根据NCBI数据库中的植物FAE1与FAD2基因序列设计引物，通过RT-PCR技术和RACE技术，克隆获得了文冠果FAE1与FAD2基因全长cDNA序列(分别命名为XsFAE1与XsFAD2-2)。结果表明，Xs FAE1基因cDNA全长1914 bp，具有一个1491 bp的完整开放阅读框，编码497个氨基酸。XsFAD2-2基因cDNA全长1605 bp，具有一个1152 bp的完整开放阅读框，编码383个氨基酸。在此基础上，还对两个基因进行了定量PCR分析其表达模式。分析结果表明，XsFAE1与XsFAD2-2基因均主要在种子中表达，其中XsFAE1基因在开花后40天的种子中表达量最高，而XsFAD2-2基因在开花后80天的种子中表达量最高。本研究成功的获得了XsFAE1与XsFAD2-2基因全长cDNA序列，为下一步将XsFAE1与XsFAD2-2基因在油料作物种子中表达奠定基础。

目录

声明

摘要

一 引言

1．1 植物油脂的生物合成

1．1．1 脂肪酸的合成

1．1．2 三酰甘油的合成

1．1．3 油体的合成

1．2 芥酸合成关键酶基因FAE1

1．3 多不饱和脂肪酸合成关键酶基因FAD2

1．4 文冠果

1．5 RACE介绍

1．5．1 RACE原理

1．5．2 新型RACE技术

1．6 研究目的与意义

二 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 菌种与质粒

2．1．3 试剂

2．1．4 引物

2．2 方法

2．2．1 文冠果幼苗的培育

2．2．2 文冠果总DNA提取

2．2．3 文冠果总RNA提取

2．2．4 文冠果FAE1、FAD2基因中间片段的克隆

2．2．5 RACE扩增与克隆

2．2．6 文冠果FAE1、FAD2基因cDNA与DNA全长序列的克隆

2．2．7 文冠果FAE1、FAD2基因编码蛋白的生物信息学分析

2．2．8 文冠果FAE1、FAD2基因表达特性的分析

三 结果与分析

3．1 DNA提取

3．2 RNA提取

3．3 FAE1、FAD2基因的克隆

3．3．1 基因中间片段扩增与克隆

3．3．2 3’RACE扩增与克隆

3．3．3 5’RACE扩增与克隆

3．3．4 基因cDNA及DNA全长的扩增与克隆

3．4 FAE1、FAD2基因编码蛋白的生物信息学分析

3．4．1 FAE1基因编码蛋白的生物信息学分析

3．4．2 FAD2基因编码蛋白的生物信息学分析

3．5 FAE1、FAD2基因表达特性的分析

四 讨论与结论

4．1 讨论

4．1．1 文冠果种子总RNA的提取

4．1．2 基因丰度

4．1．3 3’RACE产物为多条的可能原因

4．1．4 文冠果FAE1蛋白功能预测

4．1．5 文冠果FAD2蛋白功能预测

4．1．6 文冠果中FAD2基因家族的成员数

4．2 结论

参考文献

致谢