山核桃油脂合成和基因表達(dá)變化分析.pdf

1、山核桃（Carya cathayensis Sarg.）是目前我國(guó)南方重要油料的木本植物，有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及利用潛力。為探究山核桃果實(shí)發(fā)育期間的油脂合成規(guī)律及內(nèi)在的分子調(diào)控機(jī)制。研究通過測(cè)定山核桃果實(shí)發(fā)育階段的粗脂肪含量及脂肪酸組分構(gòu)成，結(jié)合發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，從油脂的來源、合成及降解入手，構(gòu)建山核桃成油網(wǎng)絡(luò)，揭示了山核桃油脂積累過程中的基因表達(dá)規(guī)律；再者，依據(jù)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)挖掘了一批潛在功能的基因。
　　主要研究結(jié)果如下：

2、r>　　1.通過測(cè)定山核桃含油率及脂肪酸組成，揭示了山核桃油脂合成規(guī)律。成熟的山核桃果實(shí)中含油率超過了果仁干重的70％，同時(shí)不飽和脂肪酸比例達(dá)到了90%以上。山核桃的主要脂肪酸組分是油酸，在成熟階段油酸的含量可以接近總不飽和脂肪酸的80%。除了油酸以外，其他組分還包括亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸和亞麻酸等。
　　2.獲得共72.85GB的山核桃轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了約400,000,000的clean reads，轉(zhuǎn)錄本總長(zhǎng)度為96,333,

3、747bp，平均長(zhǎng)度為1114.57bp，其中包含了這些reads組裝成的86,431個(gè)轉(zhuǎn)錄本。參與脂肪酸從頭合成和三酰甘油裝配過程的基因有1206個(gè)，主要涉及7條與種子發(fā)育過程中的油脂積累相關(guān)的代謝途徑。兩年都存有的差異表達(dá)基因有5606條，有GO注釋的有1642條，其中主要集中在“分子功能”類型中，而與脂類代謝有關(guān)的基因主要富集于“生物進(jìn)程”。
　　3.從油脂代謝的來源、合成和降解三方面分析了山核桃形成高油、高油酸的內(nèi)在機(jī)制。

4、通過分析關(guān)鍵基因ACCase、DGAT、PDAT、SAD、FAD2等的表達(dá)水平差異，揭示了山核桃果實(shí)在不同年份發(fā)育過程中各關(guān)鍵酶基因的各個(gè)拷貝的不同表達(dá)模式。同時(shí)，在油脂合成過程中大量與ABA合成和高溫脅迫相關(guān)的基因在2013的表達(dá)量遠(yuǎn)高于2012。
　　4.通過構(gòu)建共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)獲得候選基因884條，從中挖掘出152個(gè)潛在功能基因與29個(gè)油脂合成基因存在很高的相關(guān)性；其中包括各種與糖合成、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、油體蛋白和轉(zhuǎn)錄因子有關(guān)的基因，其中