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中国热科院在不同品种油棕油酸合成方面取得新进展
  作者: 未名   来源: 椰子研究所  日期: 2024-10-08   点击:        打印  ] 我要分享

近日,中国热科院椰子所油棕研究团队在不同油棕品种脂肪酸合成及相关基因表达对脂肪酸合成途径的影响方面取得新进展。该研究利用代谢组与转录组的方法对无籽型(Seedless)和薄壳型(Tenera)油棕授粉后95天、125天和185天的果实进行分析,发现与脂肪酸合成相关的差异基因。该研究揭示了油棕脂肪酸合成的潜在调控机制,为提高油棕脂肪酸含量奠定基础。

油棕果实含油量高,可用于化妆品、洗涤剂、化学品和药品生产等领域,具有重要的营养价值和商业价值。油棕脂肪酸的合成是油形成过程中最重要的阶段,是产量形成的基础。通过挖掘与油棕脂肪酸合成相关的基因和转录因子并分析其调节作用,可以提高棕榈油产量。

该研究通过代谢组分析表明,无籽型和薄壳型油棕的游离脂肪酸变化存在显著差异。MT和MP中果皮在授粉后95天、125天和185天,差异的游离脂肪酸种类分别为12种、7种和9种,油棕果实在授粉后185天含油量最高,无籽油棕中游离脂肪酸总含量的增加幅度更大。利用基因和代谢物的积分定值进行相关性分析,从总体相关性结果中选取显著差异表达基因和显著差异代谢物进行联合分析,筛选出通路上硬脂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸4种脂肪酸以及与之相关的ACSL、FabB、FabF、FATB4个关键酶基因,这些关键酶基因与游离脂肪酸的合成和积累具有显著相关性。同时,对脂肪酸合成相关基因进行了实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR),验证转录组数据中上述基因的表达模式。该研究为揭示脂肪酸合成分子机制奠定了基础。

图1:不同发育时期 Seedless 和 Tenera 油棕中果皮中代谢物聚集的热图。每个热图中的 6 列代表果实发育阶段(MS1、MS2、MS3、MT1、MT2 和 MT3)

   

图2:10个选定基因在不同发育时期(MS1、MS2、MS3、MT1、MT2和MT3)的相对表达水平。这2−ΔΔCt方法用于确定基因的相对表达水平。根据Duncan多重检验通过方差分析分析统计差异(p < 0.05)。

图3:脂肪酸生物合成的主要途径和关键酶。黄色矩形代表酶。圆角矩形表示连接的通道。白色圆圈表示化合物。

该研究成果以“Metabonomics and Transcriptomic Analysis of Free Fatty Acid Synthesis in Seedless and Tenera Oil Palm”为题发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。中国热科院椰子所研究生韦露、杨程为该论文的共同第一作者,中国热科院椰子所曹红星研究员、刘小玉助理研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到中国农业科研体系、国家重点研发计划、海南省自然科学基金等项目的资助。

原文链接:https://doi.org/10.3390/ijms25031686