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转录组关联研究揭示香榧仁油和脂肪酸生物合成的调控机制
2024-07-30 11:46  点击:45
  香榧(Torreya grandis),作为紫杉科的一种重要经济裸子植物,其种子不仅富含高不饱和脂肪酸,如松酸,还因其独特的药用和食用价值而备受关注。然而,不同地方品种的香榧籽粒在脂肪酸和油脂含量上存在显著差异,这一现象背后的遗传机制尚不完全清晰。
 
近日,浙江农林大学的研究团队在《Journal of Advanced Research》上发表了一项重要研究,通过转录组关联研究(TRAS)深入剖析了香榧仁油和脂肪酸生物合成的调控机制。该研究不仅为理解香榧油脂合成的遗传基础提供了新的视角,也为未来通过生物技术手段改良香榧品质奠定了基础。
 
研究团队首先构建了一个高完整性的基因组表达区参考序列,并基于这一序列对来自170个不同地方品种的香榧籽粒进行了全面的转录组测序。通过TRAS分析,研究人员发现了多个与油脂和脂肪酸含量显著相关的基因变异位点,其中包括含LOB结构域蛋白40(LBD40)和过量位点蛋白1(SURF1)。
 
进一步的功能验证实验表明,LBD40在油脂生物合成中发挥着关键作用。过表达TgLBD40基因的香榧种子表现出显著提高的油脂含量,这表明TgLBD40是一个正向调控油脂积累的基因。Pearson相关分析和双荧光素酶检测还揭示了TgLBD40通过影响油脂生物合成途径中的关键基因如TgDGAT1等,来促进油脂的积累。
 
此外,研究还发现了一些与油脂和脂肪酸含量相关的其他基因变异,尽管部分基因的具体功能尚待进一步探索,但这些发现为理解香榧油脂合成的复杂调控网络提供了新的线索。
 
综上所述,该研究通过TRAS分析和功能验证相结合的方法,成功揭示了香榧仁油和脂肪酸生物合成的调控机制。特别是TgLBD40基因的发现,为通过基因工程手段改良香榧油脂品质提供了重要靶标。未来,随着对香榧油脂合成途径中更多基因的深入研究,有望开发出更加高效、精准的育种技术,以满足市场对高品质香榧产品的需求。
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