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《农业生物技术学报》 2017年07期
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ABA对于十字花科油籽脂肪酸组成及储藏蛋白的影响及机制

崔力勃  朱乐  蒋立希  
【摘要】:油菜(Brassica napus)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)均属于十字花科植物,脂肪酸合成和调控机制相似。油菜是我国重要的油料作物,提高种子含油量多年来一直是油菜育种者的重要目标,而拟南芥种子油脂含量介于20%~35%之间,是研究种子油脂机制的理想模式植物。脱落酸(abscisic acid,ABA)是调控种子发育、成熟与休眠的重要内源激素,然而ABA对于十字花科油籽脂肪酸形成的影响却未见报道。为了探究ABA对油籽脂肪酸含量、组分以及种子储藏蛋白含量的影响及其机制。本研究通过用不同浓度的外源ABA喷施油菜与拟南芥植株,并用含有不同浓度的ABA培养基对受精后28 d的油菜受精胚进行体外培养。结果表明,ABA能够促进拟南芥叶片与油菜荚果变黄及早衰,抽薹前喷施200μmol/L ABA抑制拟南芥荚果发育;喷施ABA通过抑制脂肪酸碳链延长(fatty acid elongation 1,FAE1)基因,抑制芥酸等超长链脂肪酸(C20 very long chain fatty acids,VLCFA)合成,间接促进十八碳不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)相对含量,蛋白质含量下降。体外培养油菜受精胚实验显示,ABA抑制编码脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturation,FAD)基因的表达,使得PUFA含量下降,芥酸等超长链脂肪酸相对含量增加,蛋白质含量增加。结果表明,激素的浓度对于油脂积累的影响具有关键作用。高浓度的ABA对于多数油脂合成途径上的基因表达具有抑制作用,选择不同的ABA浓度可以对十字花科油籽油脂积累进行不同方向(有利油脂积累或者有利油脂消减)的调节。该项研究丰富了对于ABA功能的认识,加深了对于油料种子脂肪酸积累分子机制的理解。
【作者单位】浙江大学农业与生物技术学院作物科学研究所;
【关键词】脱落酸(ABA) 脂肪酸(FA) 多元不饱和脂肪酸(PUFA) 超长链脂肪酸(VLCFA) 蛋白质
【基金】:国家重点基础研究发展规划(973)项目(No.2015CB250100) 国家自然科学基金项目(No.31371542) 江苏省现代作物生产协同创新中心
【分类号】:Q946
【正文快照】:
content of Arabidopsis varies 20%~35%,and Arabidopsis can serve as an ideal model to study the mechanism ofsynthesis of FAs and other storage compound in seeds.Abscisic acid(ABA)is a plant endogenous hormonethat regulates seed development,maturation and

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