Skip Navigation Links主页 > 详细内容 新闻查找:

生科院方中明教授在热带作物油棕的氨基酸通透酶基因挖掘上取得进展

发布日期:2019-2-13 浏览次数:3026


  本网讯(通讯员 闫鹿)近日,国际SCI期Biotechnology & Biotechnological Equipment在线全文发表了我校生命科学与技术学院方中明教授为独立通讯作者的题为“Comparative identification and differential expression pattern of amino acid permease genes in Elaeis guineensis”的研究论文(链接:https://doi.org/10.1080/13102818.2019.1573646)。该研究通过转录组学和生物信息学首次发现和鉴定了热带作物油棕中含有11个氨基酸通透酶基因,进一步发现部分成员在果实中高表达,多数成员还响应了外界干旱和冷胁迫的变化。
  
  油棕是一种古老的热带作物,含油量高且品质好,富含棕榈酸和维生素E,但油脂品质长期受到低温冷害胁迫和海水盐胁迫的影响。氨基酸作为最重要的有机氮形式,被植物运输和利用,决定了油脂的最终品质。氨基酸转运体是一类转运氨基酸的膜蛋白,在植物生长发育、次生代谢物形成和非生物胁迫发挥着重要作用。氨基酸转运体中最重要一类氨基酸通透酶AAP在模式植物中已有多个成员被功能研究,但在热带作物中还未曾报道和研究。
  
  本研究首先通过转录组学结合生物信息学方法获得了油棕中有11个氨基酸通透酶AAP基因,并对所有基因结构、氨基酸组成、跨膜结构进行了预测与分析,还对11个基因的进化关系进行了描述。为进一步了解这些氨基酸通透酶AAP基因在油棕中的表达规律,还利用油棕的各个组织部位结合实时荧光定量PCR技术对其表达模式进行了鉴定,发现7个成员在根和叶的表达水平较高,在油棕营养生长中起着重要作用,而其他4个成员在花和果实中高表达,暗示这些成员在油脂形成中扮演着重要作用。不同时间冷胁迫处理油棕幼苗后,多数AAP成员在根和叶中的表达均降低。但模拟干旱处理后,表达模式与冷胁迫不同,多个AAP成员在根中表达降低,但在叶片中却表达升高,在根和叶片呈现出相反的表达变化。
  
  本研究表明油棕含有较多的氨基酸通透酶AAP成员,其在油棕生长发育过程中有重要作用,表达变化受到外界干旱和冷害等环境胁迫的影响。结果可为进一步了解这些AAP成员在油棕生长发育特别是棕榈油形成中的作用提供借鉴,为通过环境改变综合协调这些基因的表达,进一步提高和丰富油棕的品质提供了候选基因。
  
  该研究为我校生科院方中明教授与中国热带农科院椰子研究所李佳助理研究员合作完成。方中明教授为该论文的独立通讯作者,李佳助理研究员为论文的第一作者。该研究得到了中央公益创新基础研究基金(1630152017012)的资助。