花生種子不同發(fā)育時期的表達譜及DGAT基因的表達分析.pdf

1、花生是世界范圍內(nèi)廣泛種植的重要油料作物之一，中國花生的年產(chǎn)量居世界第一。多年來花生油一直是我國主要的食用植物油之一，花生總產(chǎn)50％以上用來榨油?；ㄉ椭饕怯捎退岷蛠営退岬炔伙柡椭舅峤M成，其含量一般為80％以上，被譽為中國的“橄欖油”。為了在分子水平上揭示控制花生油脂合成的重要基因，本研究以高、低油花生新品系為研究對象，采用高通量測序技術(shù)，深入剖析不同花生品種在籽粒不同發(fā)育時期的表達譜，分析油脂積累關(guān)鍵時期基因功能和基因結(jié)構(gòu)的差異，發(fā)

2、掘與高油形成相關(guān)的功能基因。并進一步分析了花生油脂形成的關(guān)鍵基因DGAT及其在種子不同發(fā)育階段的表達。本研究的主要結(jié)果如下：
　　1、以花生高、低含油量兩個品系為研究對象，成功構(gòu)建了花生籽仁早期和中后期4個轉(zhuǎn)錄組測序文庫，利用Solexa高通量測序平臺，共獲得53924092條Clean reads，總測序長度達4853168280 nt，組裝后獲得59236條Unigenes序列，總長度為44505000 nt，平均長度為751

3、 nt。
　　2、Unigene的COG功能涉及了大多數(shù)的生命活動，整體功能類的基因數(shù)量最多，有4730條；核結(jié)構(gòu)相關(guān)基因種類的數(shù)量最少，只有3條；與油脂轉(zhuǎn)運和代謝類相關(guān)的基因有654條；共有15468條 Unigene與數(shù)據(jù)庫的基因具有較高的相似性，且很多的單條 Unigene能夠跟多個基因相對應(yīng)，建立了72383條對應(yīng)關(guān)系，其中代謝過程涉及的基因最多，有6028條。
　　3、以KEGG數(shù)據(jù)庫作為參考，對花生種子油脂合成調(diào)

4、控過程中的轉(zhuǎn)錄組Unigene進行了詳細的注釋，并將轉(zhuǎn)錄組中的數(shù)據(jù)按照代謝通路分為126類，有生化代謝通路，植物—真菌互作，植物激素信號傳導(dǎo)，苯丙氨酸生物合成，脂類代謝以及RNA降解等。涉及到生化代謝的Unigene數(shù)量最多，達到了7672條，占整體的32.95％；其次是植物激素信號傳導(dǎo)的基因有1493條，占整體的6.41％；有4大類代謝與油脂相關(guān)，分別是脂肪酸代謝途徑，涉及的基因有145條；脂肪酸生物合成途徑，涉及的基因有85條；不飽

5、和脂肪酸的生物合成，涉及的基因有116條；亞麻酸生化代謝，涉及的基因有138條。
　　4、對兩個不同時期的表達譜數(shù)據(jù)進行整理分析，按照代謝途徑對差異表達基因歸類，共得到了120多種代謝途徑的信息，其中有5種與油脂合成調(diào)控聯(lián)系緊密：一是不飽和脂肪的生物合成；二是亞油酸的新陳代謝；三是亞麻酸的新陳代謝；四是脂肪酸的生物合成；五是脂肪酸的新陳代謝。
　　5、將這些差異表達基因定位到各個代謝途徑中，結(jié)果表明，所定位的基因表達量大部分

6、是下調(diào)的，說明花生種子油脂合成調(diào)控初期，各類調(diào)控脂肪酸合成的基因比較活躍，而伴隨著油脂的合成調(diào)控不斷繼續(xù)，相關(guān)調(diào)節(jié)基因表達量下降，各類脂肪酸和油脂的合成也逐漸緩慢。這些數(shù)據(jù)為克隆花生種子油脂合成調(diào)控過程中涉及到的相關(guān)基因和研究它們的功能提供了豐富的數(shù)據(jù)。
　　6、這些差異表達基因很多是脂質(zhì)代謝過程中具有特異性或具有限速功能的關(guān)鍵基因，其中DGAT是催化三酰甘油（TAG）合成途徑最后一步的關(guān)鍵基因，對花生DGAT基因的5條序列進行生