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。