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榧树(Torreya grandis)属于裸子植物门红豆杉科(Taxaceae)榧属(Torreya)常绿乔木。香榧(T.grandis ’Merrillii’)是榧树经无性繁殖形成的中的一个优良变异类型。作为我国的特色干果,香榧种仁营养价值极高,这主要得益于其高含量油脂中丰富的不饱和脂肪酸。其中一种含量丰富的特殊多不饱和脂肪酸——金松酸(20:3Δ5,11,14,SA),具有很高的经济和药用价值。然而,香榧油脂和金松酸合成及调控的分子基础至今未被研究。本实验以10个地区和5个发育时期的香榧种仁为研究材料,利用转录组测序、生信分析,分子、生理、生化实验等手段对香榧油脂和金松酸合成通路以及调控其合成的关键基因进行分析,并对部分关键基因进行了初步的功能解析。得到主要结果如下:1.通过对10个地区及5个发育时期香榧种仁的转录组测序,鉴定了香榧油脂合成通路及金松酸的合成路径:通过对含油率及脂肪酸组分测定,发现不同地区香榧种仁的含油率存在很大差异,且随着香榧种仁的膨大,含油率不断升高。香榧中含有6种主要的不饱和脂肪酸,其中油酸和亚油酸含量最高;金松酸含量次之,最高可以达到53 mg.g-1。2.通过进化树分析和氨基酸序列比对,分别筛选并克隆出香榧油体蛋白Oleosin,Caleosin 和 Steroleosin 的编码基因TgOLEO1,TgCLO1 和TgSLO1,产物大小分别为414bp,699bp和1017bp。烟草叶片瞬时表达的荧光定位结果表明,TgOLECO1-GFP,TgCLO1-GFP和TgSLOl-GFP蛋白均定位于内质网和油体中,且过表达这些蛋白均能够改变油体的数目,其中,TgSLO1-GFP蛋白能改变油体的大小。3.通过进化树分析和氨基酸序列比对,筛选并克隆出金松酸合成的两个关键酶,Δ9脂肪酸延长酶(Δ9 fatty acid elongase)和Δ5脂肪酸去饱和酶(Δ5 fatty acid desaturase)的编码基因TgELO1和TgDES1,产物大小为分别为846bp和1242bp。烟草叶片瞬时表达的荧光定位结果表明,TgELOl-GFP和TgDES1-GFP蛋白均定位于内质网中。转基因拟南芥叶片的脂肪酸测定结果表明,Δ9脂肪酸延长酶和Δ5脂肪酸去饱和酶能够分别以亚油酸和二十碳二烯酸为底物促进金松酸的合成。