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TUhjnbcbe - 2020/12/22 12:52:00

在拟南芥种子胚中,绝大多数脂肪酸(FAs)由油酸及多不饱和脂肪酸衍生物组成,单不饱和脂肪酸(MUFAs)含量非常低;但在胚乳中MUFAs含量高,占总FA的20%以上。酰基载体蛋白去饱和酶(acyl-acylcarrierproteindesaturases,AAD)可以在饱和酰基链内引入碳-碳双键生成顺式MUFA。Δ9硬脂酰ACP去饱和酶(Δ9stearoyl-ACPdesaturase,SAD)可以把硬脂酸(C18:0)脱饱和生成油酸。

近日,来自法国农业食品与环境研究院的SébastienBaud团队在PlantCell杂志上在线发表了名为DifferentialActivationofPartiallyRedundantΔ9Stearoyl-ACPDesaturaseGenesisCriticalforOmega-9MonounsaturatedFattyAcidBiosynthesisDuringSeedDevelopmentinArabidopsis的研究论文。

作者探究了拟南芥种子中参与ω-9MUFA生成的所有去饱和酶,他们表征了拟南芥中七个AAD基因的表达谱,发现在拟南芥种子中表达存在差异。其中在各时期都检测到AAD1,AAD5,AAD6和FAB2这四个基因表达,并且在种子成熟时检测到这四个AAD基因的转录本积累达到峰值。GUS染色结果也发现在各组织中这四个基因均有表达。

作者为了验证AAD1,AAD5和AAD6以及FAB2是否都是硬脂酰ACP去饱和酶,测定fab2突变体和野生型中各类型脂肪酸的含量。结果发现与野生型相比,fab2突变体的C18:0显著增加,而C16:3的水平降低。把AAD1,AAD5和AAD6在fab2突变体中过表达,与fab2突变体相比,C18:0显著降低,而C16:3含量升高,证实它们都是硬脂酰ACP去饱和酶。

作者接着创建了多种突变体植株研究其种子中ω-9MUFA含量的变化,用GC检测分析后发现SAD突变表现出累加效应,C18:0及其衍生物(C20:0和C22:0)的含量增加,ω-9MUFA及其衍生物的水平降低。四突的种子表型最明显,其饱和FA占总FA的一半,而野生型中不到6%。这些数据证明了AAD1,AAD5和AAD6和FAB2对ω-9MUFA的含量的影响有功能冗余的现象,种子中ω-9MUFA含量与SAD表达水平成正比。

作者还发现FAB2和AAD5在早期胚形态发育过程中至关重要。综上所述,这些结果揭示了在种子发育过程中了ω-9MUFA的重要性,以及SAD调控脂质合成的功能。

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