花生ω-3脂肪酸脱氢酶基因在拟南芥中异源表达及转录组分析

　　

摘要：

ω-3脂肪酸脱氢酶(ω-3 FAD)催化亚油酸合成α-亚麻酸。亚麻酸为多元不饱和脂肪酸，对人体的成长及发育、免疫反应等具有保健功能。为了探究ω-3 FAD在花生生长发育中的作用，本研究从花生中克隆了4个ω-3脂肪酸脱氢酶基因AhFAD3a、AhFAD3c、AhFAD7a和AhFAD7d共转化拟南芥。结果表明，转基因拟南芥异源表达株系种子的脂肪酸组分与野生型存在较大差异，总脂肪酸含量均显著增加，增幅为4.50%~9.00%。亚细胞定位分析表明AhFAD3a和AhFAD3c定位于内质网上，AhFAD7a和AhFAD7d定位于叶绿体中。GO注释和KEGG富集结果显示，差异表达的基因富集在多种生物学代谢进程，包括脂质代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等，11个上调表达基因富集在α-亚油酸代谢通路，共筛选到15个差异表达基因参与脂肪酸代谢途径。研究结果为花生脂肪酸代谢的分子机制提供理论基础，为花生品质的遗传改良提供了新线索。