基于RNAi技術的BnFAE1基因沉默及對甘藍型油菜芥酸合成的影響.pdf

1、芥酸是十字花科特有一種22碳超長鏈脂肪酸,廣泛存在于十字花科蕓薹屬植物種子中。芥酸本身不僅不易被人體消化吸收、營養(yǎng)價值低,而且它在脂肪酸所占比例較大也直接制約其它有益的脂肪酸的含量。因此,低芥酸已成為國際上食用油的重要品質標準和遺傳改良的重要目標。油菜中芥酸合成是在脂肪酸延長酶(FAE1)及其它酶的協(xié)同下,催化油酰-CoA以丙二酰輔酶A為碳源經過兩個相繼的縮合反應,先行合成C20:1△11,隨后一步生成芥酸(C22:1△13)。其中,由

2、FAE1基因編碼的β-酮酯酰-CoA合酶催化第一步(縮合)反應,是芥酸合成中的關鍵酶。
　　 本實驗依據依據植物RNA干擾的原理和研究中用于構建RNAi載體的基本經驗,選擇fael(GenBanK:AY577313)基因的1147-440區(qū)間的序列(498bp)分別以反向和正向的形式插入到含有種子特異性表達的啟動子和終止子的載體中,并在反向和正向插入的基因片段之間即間隔區(qū)導入一個來源于豌豆rbcS-3C intron(83bp)

3、片段,然后通過轉基因技術將正、反向重復序列整合到植物的基因組中,這樣由反向重復序列轉錄形成的mRNA就會經互補配對導致發(fā)卡狀RNA(hpRNA)的形成,由此形成的dsRNA誘導發(fā)生RNAi,進而誘發(fā)內源fae1轉錄的mRNA發(fā)生降解。
　　 經農桿菌介導轉化甘藍型油菜Y015,獲得19株陽性植株。半定量RT-PCR檢測FAE1基因表達,fae1基因的沉默效果均十分明顯,FAE1表達下調62-98％。從T1、T3兩代之間FAE1的

4、沉默效應可以看出,RNAi介導的FAE1基因沉默效應可以在兩代之間穩(wěn)定遺傳。進一步的脂肪酸檢測分析,芥酸含量只相當于對照芥酸含量的0.5～41.62％,減少58.38-95.50％；C20脂肪酸也有了明顯的降低趨勢,減少51.19-89.51％,芥酸含量的降低與FAE1酶的抑制成明顯的一致關系。與此同時,轉基因植株的油酸、亞油酸等脂肪酸含量比對照相應均有顯著增加,油酸含量增加11.44～36.23％、亞油酸含量增加54.90～104.6