Calgene和Pfizer食品科学小组宣布进行合作研究

Calgene,Inc.和Pfizer的食品科学小组已经宣布了进行合作研究的方案,包括利用植物遗传工程生产对人体健康和营养具有重要意义的食物配料。 Calgene是遗传改良植物方面最主要的开发者。该公司的专利产品月桂酸盐(laurate canola)已于1994年11月获得了美国农业部的批准。如今,几千英亩的laurate conola生产于佐治亚。此外Calgene还拥有6项包括植物油改良的专利,以及大量欧洲专利,包括canola植物家族芸苔属(Brassica)植物的转化和特异于种子的启动子,该启动子是调控基因在植物中表达所必需的。     

沙棘种子高积累碳十八不饱和脂肪酸的多基因协同调控机制

为探讨沙棘种子油高积累碳十八不饱和脂肪酸的多基因协同作用机制,以近缘低油沙棘品系‘绥棘1号’和高油品系‘新俄3号’6个不同发育期的种子为材料,利用气相色谱飞行时间质谱法测定种子油脂肪酸组份,采用qRT-PCR方法分析不饱和脂肪酸合成积累相关基因KAR、FATB、Δ9 D、KASⅡ、SAD、FAD2、FAD3、FAD7和FAD8的表达模式,验证多基因表达对碳十八不饱和脂肪酸积累的影响。结果表明:(1)‘绥棘1号’和‘新俄3号’种子油均高积累碳十八不饱和脂肪酸,分别占总脂肪酸的87.71%和88.68%;种子发育期间,油酸相对含量一直呈上升趋势,亚油酸相对含量短时下降后上升趋稳,而亚麻酸相对含量则呈先上升后下降趋稳。(2)FATB基因下调表达协同Δ9 D基因低表达,使C16∶0-ACP转化为棕榈酸和棕榈油酸的代谢减弱,而KAR和KASⅡ基因的相对上调表达,促进了硬脂酸合成,为碳十八不饱和脂肪酸的合成积累了较多前体。(3)SAD基因的持续高表达催化硬脂酸去饱和为油酸,且持续上升的SAD/FATB基因表达比直接提高了脂肪酸的去饱和速率;FAD2、FAD3、FAD7和FAD8基因在亚油酸和亚麻酸快速合成期间同时出现明显的表达量峰值,进而促进油酸逐步去饱和为亚油酸和亚麻酸。研究认为,沙棘种子油高积累碳十八不饱和脂肪酸源于FATB和Δ9 D基因的低表达及KAR、KASⅡ、SAD、FAD2、FAD3、FAD7和FAD8基因的协同高表达,本研究结果为进一步理解种子油中碳十八不饱和脂肪酸的合成积累提供了理论依据,对改良植物油脂的不同脂肪酸比具有重要意义。     

深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在转基因烟草中的表达

γ 亚麻酸 (GLA)是人体和动物饮食中具有营养作用的重要的多烯不饱和脂肪酸 ,在大多数油料作物种子中不含有GLA ,而只含有其前体物亚油酸 ,只有少数油料植物种子中含有GLA ,如夜来香 (Oenotheraspp) ,琉璃苣(Boragoofficinalis)等。Δ6 脂肪酸脱氢酶可将亚油酸转化为γ 亚麻酸 ,为了能够在传统的油料作物种子中产生GLA ,我们将从深黄被孢霉中克隆的Δ6 脂肪酸脱氢酶基因 ,与植物表达载体pGA6 43连接 ,构建了重组质粒pGAMICL6 ,将其通过农杆菌介导法 ,导入模式植物烟草中。经PCR和Southern杂交分析表明该基因已导入并整合到烟草的基因组中 ,Northern杂交结果表明该基因在转基因烟草的mRNA水平上获得表达。对转基因植株进行脂肪酸分析 ,结果显示 ,GLA和十八碳四烯酸 (OTA)分别占总脂肪酸含量的 19 7%和 3 5 %。     

猫儿屎和三叶木通种子油中脂肪酸成分的GC-MS分析

采用索氏提取法提取木通科植物猫儿屎和三叶木通种子的脂溶性成分,甲酯化处理后用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分离和鉴定其组成和含量。从猫儿屎种子油中鉴定出9种脂肪酸,占检出物总质量分数的94.67%(其中饱和脂肪酸占12.63%,不饱和脂肪酸占82.04%),主要成分为9-十六烯酸(47.22%)、9-油酸(27.13%)、棕榈酸(10.75%)、亚油酸(7.47%)和硬脂酸(1.61%)。从三叶木通种子油中鉴定出10种脂肪酸,占检出物总质量分数的99.75%(其中饱和脂肪酸占23.39%,不饱和脂肪酸占76.36%),主要成分为11-油酸(47.63%)、亚油酸(27.05%)、棕榈酸(20.14%)、16-甲基-十七烷酸(3.03%)和8-油酸(1.07%)。结果表明,猫儿屎和三叶木通种子油中脂肪酸含量丰富,在食用、医疗保健等方面具有较高的应用潜力和综合开发前景。     

生菜种子低温处理后耐冻性和脂肪酸合成代谢的关系研究

以生菜(Lactuca sativa)种子为研究对象,通过不同时间的吸水处理分析其含水量变化,再通过程序降温处理,分析不同含水量种子发芽率的差异,以及脂肪酸合成有关基因(FAD2、FAD3、PPT、ELOVL)和冷调节基因ICE1的表达。结果表明,种子含水量随吸水时间增加而升高。程序降温至同样的低温冷冻条件下(-20℃、-22℃),吸水时间小于6 h的种子发芽率较高,而吸水8 h以上的种子发芽率显著降低。种子吸水8 h含水量处于饱和状态,在此状态下种子对低温较为敏感,说明含水量对种子耐冻性有影响。冷冻处理后生菜种子基因表达检测结果表明,脂肪酸去饱和酶基因(FAD2、FAD3)、蛋白质棕榈酰基硫脂酶相关基因(PPT）、长链脂肪酸延伸酶相关基因(ELOVL)的表达水平均随着种子含水量增加呈上升趋势,吸胀10 h的种子表达量最高,此时种子由于高含水量所受冷冻伤害最大。基因ICE1在冷冻处理种子中的表达也随着吸水时间增加而升高,在吸水10 h时种子中表达量到最高水平。综上,种子含水量越高,所受冷冻伤害越大。但种子在低温条件下具有一定的抗冷反应,可通过相关基因的过表达调控合成更多不饱和脂肪酸、抗冻蛋白等提高含水种子耐冻性。     

深黄被孢霉△^6—脂肪酸脱氢酶基因在转基因烟草中的表达

γ—亚麻酸(GLA)是人体和动物饮食中具有营养作用的重要的多烯不饱和脂肪酸,在大多数油料作物种子中不含有GLA,而只含有其前体物亚油酸,只有少数油料植物种子中含有GLA,如夜来香(Oenothera spp),琉璃苣(Borago officinalis)等。△^6—脂肪酸脱氢酶可将亚油酸转化为γ—亚麻酸,为了能够在传统的油料作物种子中产生GLA,我们将从深黄被孢霉中克隆的△^6—脂肪酸脱氢酶基因,与植物表达载体pGA643连接,构建了重组质粒pGAM—ICL6,将其通过农杆菌介导法,导入模式植物烟草中。经PCR和Southern杂交分析表明该基因已导入并整合到烟草的基因组中,Northern杂交结果表明该基因在转基因烟草的mRNA水平上获得表达。对转基因植株进行脂肪酸分析,结果显示,GLA和十八碳四烯酸(OTA)分别占总脂肪酸含量的19．7％和3．5％。     

志丹杏与其他苦杏仁原植物种子的化学分析

志丹杏(Armeniaca zhidanensis C.Z.Qiao et Y.P.Zhu)是作者在苦杏仁原植物调查鉴定中发现的杏属植物一新种,并已在商品苦杏仁中鉴定出志丹吉。本文分析了志丹杏和药典收载的4种苦杏仁原植物杏(A.mugaris Lam.)、野杏(A.mugaris Lam.var ansu(Maxim.)Yh et Lu)、西伯利亚杏(A.sibirica(L.)Lam.)和东北杏(A·mandshurica(Maxim,)Skv.)种子的苦杏仁甙含量和脂肪油脂肪酸组成,以评价志丹杏种子是否可以作为苦杏仁入药,结果报道如下:     

开发木本油料植物作为生物柴油原料的研究

本文根据德国、欧盟和美国制定的生物柴油标准制定了以碘值、十六烷值和脂肪酸组成等参数作为植物油质量的评价体系。通过四条标准,即51<十六烷值<65、碘值<115、亚麻酸<12%和十八碳四烯酸<1%、碳链长度为C12-C22,对国产118种种子含油量超过30%的木本油料植物进行评估,共筛选出53种木本油料植物的种子油可作为发展生物柴油最适合的原料。其中油茶、杏、无患子、臭椿、白檀、海州常山分布广,是值得推广种植的生物柴油植物。富油大科山茶科和无患子科植物的种子油一般都适合发展生物柴油,而富油大科樟科、松科和卫矛科植物的种子油不适合作生物柴油原料。我国各省区可因地制宜选择合适的能源树种,发展生物柴油产业。     

植物脂肪酸去饱和酶及其编码基因研究进展

脂肪酸去饱和酶是催化脂肪酸链特定位置形成双键和产生不饱和脂肪酸的酶类。植物脂肪酸去饱和酶主要有5种(FAD2、FAD3、FAD6、FAD7和FAD8), 可分为ω-3型 (FAD2、FAD6)和ω-6型(FAD3、FAD7、FAD8)两大类。其编码基因(FAD2、FAD3、FAD6、FAD7和FAD8)在植物中一般有多个拷贝。同种基因在不同植物中拷贝数不同, 同一植物中相同基因的不同拷贝间在序列特征、表达调控和功能等方面也存在显著差异。本文根据国内外对脂肪酸去饱和酶基因及编码产物的研究现状, 分别从它们的分类、拷贝数、结构、作用机制、表达调控等方面的研究进展进行了详细的分类阐述。     

樟树长链脂肪酰基CoA合成酶基因9克隆与表达分析

该研究以樟树转录组数据为基础,筛选克隆了拟南芥AtLACS9同源候选基因CcLACS9,二者序列相似性为75%。相关软件预测CcLACS9享有植物LACS亚家族成员3个特征motifs,且N端含有定位质体信手肽。在Δlacs缺陷型酵母互补测试中,以油酸作为唯一外源脂肪酸、转化了CcLACS9的突变型酵母恢复正常生长,证明CcLACS9具有典型的脂肪酰基CoA合成酶的功能。为探究CcLACS9是否参与了樟树籽油生物合成,进一步研究了其组织表达模式和在种子发育过程中其表达量与籽油累积量之间的关系。实时荧光定量PCR分析显示CcLACS9基因在种仁与花中优势表达,种仁中相对表达量是根中的17.74倍。随机测定了30棵成年樟树成熟期种子千粒重、籽油含量和中链脂肪酸比例等指标。根据仁油含量将测试群体划为高、中、低三个不同品级,并在各品级中挑选3棵单株、逐月关联分析其仁油含量与CcLACS9相对表达量。结果表明:在种仁发育前期,仁油含量和CcLACS9表达量都持续上升且二者呈正相关性,8月份为CcLACS9表达量峰值期; 9月下旬后,仁油含量趋向稳定但CcLACS9表达量仍处于较高水平但呈现下降趋势,二者无明显相关性。LACS亚家族在植物进化中较为保守,同源基因在不同植物中具有相同或相似的功能。该研究结果暗示CcLACS9可能拥有AtLACS9相似的生物学功能,即在樟树种仁油酯合成和累积过程中起重要作用。     

两种海桐属植物种子油脂肪酸组成的分析评价

采用有机溶剂抽提了海桐属 2种植物 (海桐和皱叶海桐 )的籽油 ,使用气相色谱法 (GC)分析鉴定了其油脂的脂肪酸组分。 2种籽油均含有 6种脂肪酸 ,主要脂肪酸成分均为软脂酸 (C16∶0 )和油酸 (C18∶1)。其含量 ( % )分别为 :软脂酸 (C16∶0 ) 2 9.66,3 4 .72 ;油酸 (C18∶1) 66.4 3 ,62 .54。这两种油脂中 ,单不饱和脂肪酸油酸占优势 ,因而品质优良。提示海桐属植物籽油可作为保健型食用油研究和开发利用     

青藏高原野生油料植物微孔草

微孔草为紫草科（Borginaceae）微孔草属（MincroulaBenth）两年生草本野生油科植物。全世界共有30种和8个变种，我国均有分布。其中，26种为我国特有种，主要分布于青藏高原及其毗邻高寒地区。锡金微孔草和西藏微孔草分布最广，是青藏高原的常见杂草。经分析，其种子的含油率高于月见草种子，且种子油的脂肪酸优于月见草。月见草是80年代中英国科学家在46种植物中找到的油中含γ-亚麻酸含量达8％的植物。由于个亚麻酸等为人体必需脂肪酸，因此人们对这种植物资源的开发利用非常重视，每斤油的收购价达几十元。锡金微孔草种子含油率38％～…     

木姜子属三种植物油的脂肪酸成分

山苍子、天目木姜子、桂北木姜子种子油中脂肪酸成分均主含月桂酸(34.6—75.4%)。桂北木姜子果肉油的脂肪酸成分与其种子油不同,主要成分是亚油酸。生长在不同地区(湖南、福建、杭州等省市)的山苍子种子含油量及其脂肪酸成分是有差异的。采用减压分馏、硝酸银硅胶桂层析和液液分配层析方法,从山苍子种子油脂肪酸中分离出 C_(10)—C_(14)烯酸。通过高碘酸钠、高锰酸钾氧化方法、红外光谱、核磁共振和质谱分析,确定它们是顺式4-十碳烯酸、顺式4-十二碳烯酸和顺式4-十四碳烯酸。     

深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在转基因烟草中的表达

γ-亚麻酸(GLA)是人体和动物饮食中具有营养作用的重要的多烯不饱和脂肪酸,在大多数油料作物种子中不含有GLA,而只含有其前体物亚油酸,只有少数油料植物种子中含有GLA,如夜来香（Oenothera spp）,琉璃苣（Borago officinalis）等。Δ⁶脂肪酸脱氢酶可将亚油酸转化为γ亚麻酸,为了能够在传统的油料作物种子中产生GLA,我们将从深黄被孢霉中克隆的Δ⁶脂肪酸脱氢酶基因,与植物表达载体pGA643连接,构建了重组质粒pGAMICL6,将其通过农杆菌介导法,导入模式植物烟草中。经PCR和Southern杂交分析表明该基因已导入并整合到烟草的基因组中,Northern杂交结果表明该基因在转基因烟草的mRNA水平上获得表达。对转基因植株进行脂肪酸分析,结果显示,GLA和十八碳四烯酸(OTA)分别占总脂肪酸含量的19.7%和3.5%。     

植物二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT)研究进展

三酰甘油(TAG)是油料作物最主要的储藏脂类,二酰甘油酰基转移酶(DGAT,EC2.3.1.20)是TAG合成途径的限速酶,其主要作用是催化二酰甘油加上酰基脂肪酸形成三酰甘油.在植物中已发现了3种不同类型的DGAT基因,分别为DGAT1、DGAT2和DGAT3.该文对近年来国内外有关植物DGAT相关基因及其蛋白分类、定位、结构及其在脂肪酸合成、种子发育与萌发、幼苗发育、叶片新陈代谢等过程中的作用等研究进展进行综述.为提高油料作物种子油含量以及特定脂肪酸积累提供理论参考.     

萼距花

萼距花(Cuphea)属千屈菜科,是生长在墨西哥和中南美洲的野生植物,其种子富含中链甘油三酸酯。1984年9月,美国许多农业学家、遗传学家和经济学家云集俄勒冈州,讨论萼距花的研究利用和发展趋势。他们预言20年后萼距花会成为美国油化学工业的新资源,它可以象椰子和棕榈一样提供月桂酸和癸酸,以生产表面活化剂。萼距花种子含多种类型的脂肪酸,如从C_8到C_(13),这在植物王国中是独一无二的。目     

深黄被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因在大豆中的表达

为在传统的油料作物大豆中产生r-亚麻酸,从深黄被孢霉中克隆的△^6-脂肪酸脱氢酶基因与植物表达载体pB1121连接,构建了重组质粒pBMICL-6,采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功的将该基因导人到栽培大豆吉林35、吉林43、吉林47、绥农10、绥农14和黑农37等品种中,获得一批转基因植株。经PCR检测和Southern杂交分析,证明外源基因已导人并整合到大豆的基因组中。Northern杂交结果表明该基因在转基因大豆的mRNA水平上获得表达。对转基因大豆种子进行脂肪酸成分分析,结果表明△。-脂肪酸脱氢酶基因获得表达,产生了r-亚麻酸,其含量最高可达27．067％,这是国内外深黄被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因在大豆中表达的首次报道。     

深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在大豆中的表达

为在传统的油料作物大豆中产生γ 亚麻酸 ,从深黄被孢霉中克隆的Δ6 脂肪酸脱氢酶基因与植物表达载体pBI12 1连接 ,构建了重组质粒pBMICL6 ,采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功的将该基因导入到栽培大豆吉林 35、吉林 4 3、吉林 4 7、绥农 10、绥农 14和黑农 37等品种中 ,获得一批转基因植株。经PCR检测和Southern杂交分析 ,证明外源基因已导入并整合到大豆的基因组中。Northern杂交结果表明该基因在转基因大豆的mRNA水平上获得表达。对转基因大豆种子进行脂肪酸成分分析 ,结果表明Δ6 脂肪酸脱氢酶基因获得表达 ,产生了γ 亚麻酸 ,其含量最高可达 2 7 0 6 7% ,这是国内外深黄被孢霉Δ6 脂肪酸脱氢酶基因在大豆中表达的首次报道     

山杏油体蛋白基因PsOLE4克隆及其调控油脂累积功能分析

油体蛋白OLE在植物油脂合成累积中具有重要调控作用。依据山杏(Prunus sibirica)不同发育阶段种子的mRNA转录组测序数据,注释获得5个具有完整开放阅读框和典型保守结构域oleosin的油体蛋白OLE家族基因,通过差异转录谱分析及RT-qPCR检测,确定与山杏种子发育及油脂累积密切相关的高表达PsOLE4基因为研究对象,克隆该基因并进行生物信息学分析、组织特异表达检测、亚细胞定位分析、遗传转化拟南芥及其种子油脂含量和脂肪酸组分测定等研究。结果显示,PsOLE4基因全长序列为378 bp,可编码含125个氨基酸且分子量为13 kD的蛋白。该蛋白为疏水性无信号肽的非分泌蛋白,含有18个磷酸化位点、2个跨膜结构域和1个高度保守的脯氨酸结(PX₅SP₃P)结构域,定位于细胞膜上。PsOLE4基因在山杏种子中的表达量显著高于茎、叶及果实,而且PsOLE4基因表达可有效促进转基因拟南芥种子的脂肪酸含量提高与油脂累积,表明山杏PsOLE4基因具有种子表达特异性,对油脂累积具有重要调控作用。研究结果为后续开展山杏种子PsOLE4功能鉴定及应用奠定...     

植物种子a-亚麻酸形成及调控机理研究进展

a-亚麻酸是人体必需但不能自身合成的ω-3系列多不饱和脂肪酸,主要来源于植物油脂。由于大宗油料作物种子油脂中ALA含量普遍较低,所以探寻新的种质资源,了解a-亚麻酸形成及调控机理,对于油脂营养膳食健康及植物油脂改良具有重要意义。种子中富含a-亚麻酸的陆生植物资源有紫苏、亚麻、杜仲、油用牡丹、奇亚、藿香、香薷、猕猴桃、星油藤等。在植物中,ω-3FAD是催化LA转化生成ALA的关键酶,ω-3FAD由在质体中FAD3及在内质网中的FAD7及FAD8组成。目前通过基因组及转录组研究已极大的丰富了ω-3FAD基因家族的鉴定及研究。其中,FAD3基因是种子ALA合成的关键基因,其表达受多个转录因子的调控,bZIP、WRI1、LEC、ABI3、FUS3、ASIL1和PKL等转录因子通过相互作用调控FAD3基因表达,决定油料作物种子中a-亚麻酸的含量。本文综述了高含量a-亚麻酸油料植物资源分布,以及主要油料植物种子中油脂脂肪组成及ALA的含量,种子ALA生物合成基本途径及关键基因,植物ω-3脂肪酸脱饱和酶类型及功能以及ω-3FAD的关键调控因子,以期为高ALA植物新资源的利用,以及油料植物脂肪酸成分改良等相关研究提供理论依据。