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种子特异表达异源DGAT1基因提高大豆种子含油量和营养品质

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【作者】 张飞高秀清张靖洁刘宝玲张红梅薛金爱李润植

【Author】 Fei Zhang;Xiuqing Gao;Jingjie Zhang;Baoling Liu;Hongmei Zhang;Jinai Xue;Runzhi Li;College of Life Science, Shanxi Agricultural University;Institute of Molecular Agriculture and Bioenergy, Shanxi Agricultural University;

【机构】 山西农业大学生命科学学院山西农业大学分子农业与生物能源研究所

【摘要】 为提高大豆Glycine max种子含油量和营养品质,文中以二酰甘油酰基转移酶1(Diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1)基因为遗传修饰靶标。将来自高油植物斑鸠菊Vernonia galamensis L.编码DGAT1酶蛋白的c DNA克隆Vg DGAT1A在大豆种子特异超表达。连续选择获得高代(T7)Vg DGAT1A转基因大豆株系。转基因株系表型鉴定显示,在大豆种子发育中期(30–45 DAF),Vg DGAT1A高表达,相应地DGAT酶活性是非转基因野生型和空载体转化对照的7.8倍。转基因成熟种子含油量比对照提高了5.1%,淀粉含量比对照减少2%–3%,蛋白质含量与对照无显著差异。此外,转基因大豆种子百粒重(14.5 g)和种子萌发率(95.6%)与对照亦无明显差异。种子油脂脂肪酸成分分析显示,转基因大豆种子油中抗氧化的油酸(C18:1Δ9)含量比对照提高8.2%,相应地易氧化的亚油酸(C18:2Δ9,12)和亚麻酸(C18:3Δ9,12,15)分别减少6%和2%。这些数据表明,种子特异超表达外源Vg DGAT1A基因,打破了大豆种子含油量和蛋白质含量的负连锁,显著提高种子含油量且未导致蛋白含量降低。转基因大豆种子重量和萌发率亦未显负效应,而且种子油脂抗氧化性和营养品质得以改善。研究表明应用这一高酶活性Vg DGAT1A的基因工程是提高种子含油量和改善油脂品质的一条有效途径。

【基金】 国家自然科学基金(Nos.30971806,31201266,31401430);国家农业部“948”项目(No.2014-Z39);山西省煤基重点科技攻关项目(No.FT-2014-01);山西省重点科技项目(No.201603D312005);山西省留学归国人员科研基金项目(No.2015-064)资助~~
【所属期刊栏目】 农业生物技术 (2018年09期)
  • 【DOI】10.13345/j.cjb.180236
  • 【分类号】S565.1
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】217
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