超表达MucACP-Δ9脱氢酶对烟草叶组织油脂合成的影响

• 作者: 尚宏芹 张莉 李润植 李芳 毛雪 薛金爱 郝敬云 高昌勇
• 来源期刊: 植物生理学报
• 关键词: 植物油脂 代谢工程 MucACP-Δ9脱氢酶 ω-7脂肪酸 烟草
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1333-1340
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

棕榈油酸(C16：1Δ9)和顺式十八碳烯酸(C18：1Δ11)等ω-7脂肪酸具有重要的食品营养、医药保健与工业应用价值。本文构建了来自富含ω-7脂肪酸的猫爪藤(Macfadyena unguis-cati) ACP-Δ9脱氢酶基因(MucACP-Δ9D)的植物组成型表达载体,农杆菌介导转化烟草叶盘,获得转基因植株。超表达且定位于质体的MucACP-Δ9D使烟草叶片脂肪酸组分发生显著改变,饱和的棕榈酸(C16：0)含量下降30%~50%,2种ω-7脂肪酸(C16：1Δ9和C18：1Δ11)含量均显著增加,分别由对照的微含量提升至16.4%~20.4%和9.0%。棕榈酸与这2种ω-7脂肪酸含量之间呈极显著负相关。另外, C18：2与C18：3多不饱和脂肪酸在转基因烟草叶片中的含量均显著减少,二者含量与C16：1Δ9及C18：1Δ11的含量亦呈负相关关系。这表明导入的异源MucACP-Δ9D能在烟草细胞质体内高效催化ACP-C16：0生成ACP-C16：1Δ9, ACP-C16：1Δ9进一步延伸产生C18：1Δ11,最终实现烟草叶片中ω-7脂肪酸的合成与富集,使ω-7脂肪酸从对照极低含量提高到25.4%~29.4%。此外, MucACP-Δ9D基因在烟叶组织超表达,对烟草植物生长发育及种子发芽等表型未构成不良影响。本研究为利用以非粮食作物、生物量巨大的烟草营养器官为平台生产优质脂肪酸提供新的技术路径和优异种质资源。