發(fā)布時(shí)間：2021-11-21 14:55

　　植物油由多種不飽和脂肪酸組成,主要包括油酸、亞油酸和亞麻酸等。不同植物中油脂含量及各種脂肪酸的組成差異較大。脂肪酸脫氫酶2（FAD2）是催化油酸生成亞油酸和亞麻酸的關(guān)鍵酶,對(duì)于植物種子中脂肪酸的組成至關(guān)重要。為了揭示FAD2對(duì)植物中脂肪酸以及油脂含量的影響,我們分別對(duì)FAD2基因家族進(jìn)行了分子進(jìn)化、生物催化與定向進(jìn)化以及轉(zhuǎn)錄表達(dá)分析,具體的研究結(jié)果如下:首先,FAD2基因家族的分子進(jìn)化關(guān)系研究結(jié)果顯示,大多數(shù)植物中的FAD2基因沒有發(fā)生分化形成了單系分支。但在部分雙子葉植物中,FAD2基因分化形成了種子特異性表達(dá)和組成型表達(dá)兩個(gè)分支。接著FAD2基因家族的基因結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,FAD2家族的蛋白結(jié)構(gòu)相對(duì)保守,但其內(nèi)含子外顯子結(jié)構(gòu)具有較大的分化。在藻類中FAD2基因具有7到9個(gè)內(nèi)含子,但在陸地植物的祖先中內(nèi)含子完全丟失,直到被子植物中內(nèi)含子開始再次出現(xiàn)為0到4個(gè)。啟動(dòng)子區(qū)的分析也顯示了FAD2基因出現(xiàn)了較大的分化。其次,我們選取四種油脂和脂肪酸含量差異的植物,大豆、紫蘇、水稻和歐洲云杉,將其種子特異性或高表達(dá)的FAD2基因通過酵母表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行全細(xì)胞催化分析,并將催化結(jié)果與種子油以及脂肪酸... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

脂肪酸脫氫酶2反應(yīng)示意圖

圖 1-2 微體類脂肪酸脫氫酶結(jié)構(gòu)圖Figure 1-2. The structure diagram of microsomal fatty acid desatura，脂肪酸脫氫酶 FAD2 和脂肪酸脫氫酶 FAD3 在結(jié)構(gòu)上也各有特有不同于 FAD3 酶的保守堿基，如位于第二個(gè)組氨酸基序附近。當(dāng)亮氨酸突變成脯氨酸時(shí)，可增加種子中油酸的含量，研究所具有的環(huán)狀結(jié)構(gòu)影響了 FAD2 蛋白質(zhì)的正確折疊，從而導(dǎo)致該喪失[27]。此外，兩種脂肪酸脫氫酶的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)也有所不hi-X-X-K/R/D/E-Phi-COOH 的形式出現(xiàn)，其中 Phi 代表疏水氨則是 KDEL 序列。類脂肪酸脫氫酶類 ω-6 和 ω-3 型脂肪酸脫氫酶（FAD6 和 FAD7/8）屬于葉綠體成上同樣含有幾個(gè)重要的結(jié)構(gòu)域，包括不同長度的導(dǎo)肽、跨膜構(gòu)成催化中心的組氨酸基序。其中，導(dǎo)肽屬于轉(zhuǎn)錄后插入片段脫氫酶 FAD6 在 N 端存在一條由 65 個(gè)氨基酸組成的長導(dǎo)肽[28]酸脫氫酶在蛋白序列上存在許多共同點(diǎn)，它們的氨基端和羧基

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 FAD2 基因家族系統(tǒng)發(fā)育樹上，屬于藻類的萊茵衣藻和團(tuán)藻作，在陸地植物中，F(xiàn)AD2 基因在一定程度上被復(fù)制而產(chǎn)生了重復(fù)AD2s 在系統(tǒng)發(fā)育中形成單系分支，并且在進(jìn)化過程中與它們的致。然而，在雙子葉植物中 FAD2s 分化為兩個(gè)進(jìn)化枝，即種子型表達(dá)（圖 2-1）。值得注意的是，并非所有雙子葉植物中的個(gè)進(jìn)化分枝，如擬南芥、油菜、紫蘇、亞麻和藍(lán)花耬斗菜中，分散，而在大豆、蘋果和葡萄中的 FAD2 基因產(chǎn)生了分歧。因而分雙子葉植物在進(jìn)化過程中出現(xiàn)了一定程度的分化現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ω-6和ω-3脂肪酸脫氫酶家族系統(tǒng)進(jìn)化與功能分化[J]. 官玲亮,侯凱,陳郡雯,徐應(yīng)文,吳衛(wèi).  遺傳. 2013(05)
[2]核磁共振法與索氏提取法測(cè)定能源植物種子含油量的比較研究[J]. 董曉麗,白鵬莉,王金妹,阮成江.  可再生能源. 2011(03)
[3]甘藍(lán)型油菜FAD2基因cDNA片段的克隆和序列分析[J]. 熊興華,官春云,李栒,王學(xué)軍,周小云,李家洋.  湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)



本文編號(hào)：3509718