棉籽油是棉花主要的副產(chǎn)品。棉籽油富含不飽和脂肪酸（UFA）,是優(yōu)質(zhì)食用油。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）的主要功能是將磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)化為草酰乙酸（OAA）,參與三羧酸（TCA）循環(huán)。除此之外,PEPC還參與調(diào)節(jié)碳流分配。本實(shí)驗(yàn)對(duì)棉籽發(fā)育過(guò)程中開花后10天（DPA）、20 DPA和30DPA的種子幼胚進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,構(gòu)建了棉籽油分合成的基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)已經(jīng)完成基因組測(cè)序的四個(gè)棉種的PEPC基因進(jìn)行進(jìn)化和表達(dá)分析,分析了PEP 基因在棉種進(jìn)化過(guò)程中的基因復(fù)制事件和功能分化。分析干涉GhPEPC2基因與對(duì)照棉籽幼胚轉(zhuǎn)錄組,剖析了干涉GhPEPC2基因引起棉籽油分提高的分子機(jī)理。同時(shí),對(duì)參與TAG合成的關(guān)鍵酶基因構(gòu)建過(guò)表達(dá)載體轉(zhuǎn)化煙草,初步驗(yàn)證了基因功能。對(duì)轉(zhuǎn)基因高油材料進(jìn)行篩選和逆境脅迫分析。本研究通過(guò)構(gòu)建棉籽油分合成基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)揭示了棉籽油中高亞油酸含量原因;PEPC基因的進(jìn)化和表達(dá)分析為揭示其調(diào)節(jié)碳流分配提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.對(duì)陸地棉棉材料11-0509幼胚發(fā)育過(guò)程進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,比較分析“20 DPA vs 10 DPA”、“30 DPA vs 20 DPA”和“30... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１通過(guò)干涉基因表達(dá)提高脂肪酸代謝途徑示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＰＥＰＣ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ?ｐｒｏｍｏｔｅｓ?ｆａｔｔｙ?ａｃｉｄｓ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??

＇＾Ｑ??圖１－２質(zhì)體內(nèi)油分合成相關(guān)基因在油棕和椰棗中的不同表達(dá)模式（引自Ｂｏｕｒｇｉｓｅｔａｌ．，２０１１）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｆｏｒ?ｅｎｚｙｍｅｓ?ｉｎｖｏｌｖｅｄ?ｉｎ?ｐｌａｓｔｉｄｉａｌ?ｒｅａｃｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｏｉｌ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｏｉｌ?ｐａｌｍ?ａｎｄ?ｄａｔｅ?ｐａｌｍ??（Ｂｏｕｒｇｉｓ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１１）??１．２．２?ＴＡＧ生物合成??三酰甘油（ＴＡＧ）是種子油的主要成分，其生物合成主要發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，涉及眾多酶的??參與（Ｌｉ－Ｂｅｉｓｓｏｎｅｔａｌ．，２０１３）。ＴＡＧ生物合成的第一步反應(yīng)是甘油－３－憐酸酰基轉(zhuǎn)移酶（ＧＰＡＴ，ＥＣ：??２．３．１．１５）將酰基－ＣｏＡ池中的�；糠洲D(zhuǎn)移至ＩＪ甘油－３－磷酸（Ｇ３Ｐ）的ｓｎ－１位置上，產(chǎn)生溶血磷月旨??酸（ＬＰＡ）；?１－�；视停常姿狨；D(zhuǎn)移酶（ＬＰＡＡＴ，ＥＣ：２．３．１．５１）進(jìn)一步�；蹋校粒闪字�??（ＰＡ）；隨后，磷脂酸磷酸酶（ＰＰ）催化ＰＡ產(chǎn)生二酰甘油（ＤＡＧ）；接著ＤＡＧ在�；茫铮粒�??酰基甘油�；D(zhuǎn)移酶（ＤＧＡＴ

￣ｉ８：Ｘ（１６：０，２０；Ｘ，２２：Ｘ）??＾１８＾（１６；〇：２０＾；２２＾）?Ｊ＇Ｖ??圖１－３?ＴＡＧ生物合成代謝通絡(luò)（引自Ｌｉ－Ｂｅｉｓｓｏｎ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）??Ｆｉｇ．?１－３?ＴＡＧ?ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｎ?ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃ?ｒｅｔｉｃｕｌｕｍ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?（Ｌｉ－Ｂｅｉｓｓｏｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３）??１．２．３脂肪Ｓｔ組分??植物種子油分合成過(guò)程中首先主要合成粽櫚酸（Ｃ１６：０），然后在酮脂酰－ＡＣＰ合酶ＩＩ?（ＫＡＳＩＩ）??作用下進(jìn)行進(jìn)一步的脂肪酸碳鏈延伸，產(chǎn)生硬脂酸（Ｃ１８：０）。Ｐｉｄｋ〇Ｗｉｃｈ等（２００７）用種子特異??性啟動(dòng)子干涉Ｋ４Ｓ／／基因表達(dá)，轉(zhuǎn)基因擬南芥有１／４的胚珠出現(xiàn)畋育，后代種子的１６：０棕櫚酸含??量顯著提高。Ｌｉｕ等（２０１７ａ）對(duì)ｇＷ＾４Ｓ／／基因干涉表達(dá)，使棉籽油的棕櫚酸含量明顯提高。Ｃ１８：０??在硬脂酸去飽和酶（ＳＡＤ，?ＥＣ：?１．１４．１９．２）作用下去飽和，生成油酸（Ｃ１８：ｌ）。Ｃ１８：ｌ又會(huì)在脂肪??酸去飽和酶（ＦＡＤ）的作用下進(jìn)一步去飽和，生成亞油酸（Ｃ１８：２）和亞麻酸（Ｃ１８：３）等。ＦＡＤ??對(duì)脂肪酸的去飽和具有重要功能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]植物油脂合成調(diào)控與遺傳改良研究進(jìn)展[J]. 趙彥朋,梁偉,王丹,王玉美,劉正杰,崔宇鵬,華金平.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2018(01)
[2]棉花脂肪酸合成酶基因GhKAR和GhENR表達(dá)載體構(gòu)建及其功能初探[J]. 劉麗,王玉美,趙彥朋,王丹,趙鵬,劉正杰,華金平.  棉花學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]棉籽油分含量近紅外無(wú)損檢測(cè)分析模型與應(yīng)用[J]. 商連光,李軍會(huì),王玉美,李玉華,王丹,熊敏,華金平.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(03)
[4]反義PEP基因調(diào)控油菜籽粒蛋白質(zhì)/油脂含量比率的研究[J]. 陳錦清,郎春秀,胡張華,劉智宏,黃銳之.  農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 1999(04)

博士論文
[1]棉花異質(zhì)型ACCase基因家族鑒定與功能分析[D]. 崔宇鵬.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017



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