甘藍型油菜種子中脂質(zhì)分布研究和基于UPLC--TripleTOF脂質(zhì)組分析方法的建立.pdf

1、植物油脂不僅為人體提供能量與營養(yǎng)，也是重要的工業(yè)原料。甘藍型油菜(Brassica napus L.)是我國第一大油料作物，菜籽油是我國食用油的主要來源之一。近年來，食用植物油消費總量不斷提高，提高油菜種子含油量是保障我國食用植物油供需平衡的關(guān)鍵因素。了解油菜種子油脂合成調(diào)控機制可以為油菜高油育種提供理論支持。
　　本研究從500余份油菜種質(zhì)資源挑選出2個“雙低”油菜材料中雙11號(ZS11，高含油量)和WH5557（低含油量）并

2、利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測定了不同發(fā)育階段種子的脂肪酸含量及組成。結(jié)果表明，ZS11與WH5557成熟種子的含油量和脂肪酸組成具有明顯差異，并且在種子發(fā)育過程中ZS11油脂積累速度顯著快于WH5557。
　　利用基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜成像技術(shù)(MALDI-MSI)分析了成熟種子不同組織（外子葉、內(nèi)子葉與胚根）中三酰甘油(TAG)與磷脂酰膽堿(PC)的含量與組成。結(jié)果顯示，不同組織之間的TAG與PC的含量與組成存在顯著

3、差異，脂質(zhì)分布具有空間分布差異性。同時通過電噴霧質(zhì)譜串聯(lián)質(zhì)譜(ESI-MS/MS)分析了種子中的TAG及PC各組成成分的mol％,此結(jié)果與MALDI-MSI的結(jié)果總體一致，表明MALDI-MSI結(jié)果是可靠的。在顯微鏡下分離成熟種子的外子葉、內(nèi)子葉及胚根并提取脂質(zhì)，利用液相色譜電噴霧質(zhì)譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-ESI-MS/MS)檢測了種子各組織的脂質(zhì)含量及組成成分。結(jié)果表明，不同組織中脂質(zhì)含量與組成具有顯著差異。此結(jié)果與MALDI-MSI結(jié)果一

4、致，進一步驗證了MALDI-MSI結(jié)果的可靠性。
　　收集發(fā)育34天的種子，提取種子不同組織的RNA并進行轉(zhuǎn)錄組測序。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)表明，糖酵解、脂肪酸從頭合成、TAG合成、脂滴形成等油脂代謝途徑中多個關(guān)鍵基因的表達量均存在差異。以上結(jié)果表明，油脂合成過程中的關(guān)鍵基因的表達水平對不同種類脂質(zhì)的空間分布起著一定的作用。而2個材料中蛋白質(zhì)、可溶性糖及淀粉含量的差異則暗示了WH5557種子中的碳更傾向于積累到碳水化合物中，這可能是造成其含油

5、量低的原因之一。
　　此外，為了更高效地分析油菜脂質(zhì)代謝物，實現(xiàn)高通量脂質(zhì)組分析，我們開發(fā)并建立了基于高分辨質(zhì)譜UPLC-TripleTOF的脂質(zhì)組高通量分析方法。相比于傳統(tǒng)的脂質(zhì)組分析方法，此方法具有高效、快速、樣品需求量少和準確度高等特點?；诖朔椒?，我們分析了ZS11的根、莖、葉、葉柄及發(fā)育中的種子的脂質(zhì)含量及組成成分。結(jié)果表明，基于UPLC-TripleTOF的脂質(zhì)組分析方法重復性良好，可以對甘油酯、磷脂和糖脂等13類脂（