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【科研新进展】(80)威尼斯4531.com张猛教授团队在特殊脂肪酸合成机理方面取得新进展

近日,威尼斯4531.com张猛教授团队在特殊脂肪酸合成机理方面取得重要进展,相关研究成果以“Transcriptome Analysis Reveals Candidate Genes for Petroselinic   Acid Biosynthesis in Fruits of Coriandrumsativum L.”为题,发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。博士研究生杨铮为论文第一作者,张猛教授和园艺学院李大伟副教授为共同通讯作者。

岩芹酸(18:1Δ6)是一种特殊的十八碳单不饱和脂肪酸,是油酸(18:1Δ9)的同分异构体。由于双键位置的不同,二者在诸多性质上存在很大差异。岩芹酸具有巨大的工业应用前景和营养、药用价值,室温下固态的岩芹酸可作为人造奶油和起酥油的健康替代品。伞形科植物芫荽(Coriandrum sativum L.)果实中含有约80%的岩芹酸,是研究岩芹酸合成机理的理想材料,但芫荽果实的低产量和低含油量限制了岩芹酸的大量生产。早在1992年就已有报道称脂酰-酰基载体蛋白去饱和酶(ACPD)参与了岩芹酸的生物合成,但此后在岩芹酸合成的分子机理方面再未取得重大进展。

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本研究在系统分析芫荽果实发育过程中岩芹酸积累模式的基础上,对三个快速积累岩芹酸的发育时期的果实样品进行了转录组测序,共获得了93 323个非冗余基因和8545个差异表达基因。功能注释与分类、差异表达基因分析、基因表达的组织特异性和实时定量PCR结果综合表明ACPD1/3、3-酮脂酰-酰基载体蛋白合酶-1(KAS I-1)、脂酰-酰基载体蛋白硫酯酶B-1/3(FATB-1/3)和二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)极有可能参与芫荽果实中岩芹酸的生物合成。针对CsFATB和CsDGAT2的生物信息学分析进一步确定了它们的潜在关键氨基酸和功能基序。本研究首次系统而全面地描述了芫荽果实中岩芹酸的生物合成途径和相关分子机理,筛选出了参与岩芹酸积累的候选基因。这些结果为在油料作物中生产岩芹酸奠定了坚实的基础。

该研究得到国家自然科学基金(31972964)、陕西省国际科技合作重点项目(2020KWZ-012)以及中央高校基本科研基金(2452019168)等项目的支持。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.0c01487

编辑:张晴

终审:徐海

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