烟草植物中LPAAT与WRI1基因共表达显著提升种子含油量及重量

为解决油料作物种子含油量提升的难题，研究人员通过转基因技术对烟草植物进行改造，分别过表达WRINKLED1（WRI1）和溶血磷脂酸酰基转移酶（LPAAT）基因，发现单基因株系种子含油量提升23.92–41%，同时伴随可溶性糖含量显著增加（叶片103.33–136.05 mg/g DW，种子88.85–114.3 mg/g DW）。研究证实二者通过调控脂肪酸（FA）合成与三酰甘油（TAG）组装协同促进油脂积累，为油料作物遗传改良提供新靶点。

　　

通过"推-拉"双策略调控油脂合成通路，科学家在烟草植物中展开了一场基因改造实验。过表达油脂合成关键调控因子WRINKLED1（WRI1）能显著提升脂肪酸（FA）产量（push策略），而溶血磷脂酸酰基转移酶（LPAAT）则促进三酰甘油（TAG）组装（pull策略）。实验选取7个转基因株系，包括3个WRI1单基因株系（A1/A2/A7）、2个LPAAT单基因株系（B2/B3）以及2个双基因共表达株系（AB1/AB2）。

令人振奋的是，转基因植株种子含油量实现跨越式增长，明星株系A7含油量飙升41%，B3株系也达到23.92%的增幅。更有趣的是，叶片和种子中可溶性糖含量同步攀升，暗示光合产物可能被重新分配用于油脂合成。虽然WRI1和LPAAT表达量与含油量仅呈弱相关（r≈0.42），但二者确实能显著增加种子体积和重量，这可能是油脂积累的间接机制。

值得玩味的是，双基因共表达并未产生"1+1>2"的协同效应，研究者推测这可能受限于油脂合成前体供应不足或其他基因的干扰作用。这项研究不仅验证了WRI1和LPAAT作为油料作物改良靶标的可靠性，更揭示了植物油脂合成的复杂调控网络，为设计更高效的基因组合策略提供了重要启示。