【摘 要】
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三酰甘油（triacylglycerol,TAG）是植物油脂的主要存在形式,其大量存在于油料作物的种子中,可作为碳源和能量的储藏物质。真核生物中有两条主要的TAG合成途径,一条途径是甘油磷酸酯（Kennedy）途径,另一条途径是单酰甘油途径。在Kennedy途径中磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine,PC）可以作为酰基供体,以二酰甘油（diacylglycerol,DAG）作为受体,
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三酰甘油（triacylglycerol,TAG）是植物油脂的主要存在形式,其大量存在于油料作物的种子中,可作为碳源和能量的储藏物质。真核生物中有两条主要的TAG合成途径,一条途径是甘油磷酸酯（Kennedy）途径,另一条途径是单酰甘油途径。在Kennedy途径中磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine,PC）可以作为酰基供体,以二酰甘油（diacylglycerol,DAG）作为受体,合成 TAG。氨基醇磷酸转移酶（aminoalcoholphosphotransferases,AAPT）是合成PC的酶。植物中的AAPT基因已在拟南芥、大豆、小麦和油菜中被发现。但AAPT是否参与油脂调控,尚不清楚。大豆AAPT家族中存在两个AAPT基因,即GmAAPT1和GmAAPT2,本实验室已经研究明了GmAAPT1在调控拟南芥种子油含量中的作用,本论文主要研究GmAAPT2的功能。含油种子积累的脂质通常以TAG的形式贮存在于油体中,为种子萌发后幼苗的生长提供能量。油体蛋白（oleosin）是油体重要组成部分,油体内部是TAG,外层是磷脂双分子层,油体蛋白则镶嵌在磷脂双分子层中。油体蛋白可以稳定油体结构,GmOLE6基因是一个油体蛋白基因,本论文对其功能也进行了研究。对两个基因的研究结果如下。在大肠杆菌中表达GmAAPT1和GmAAPT2蛋白。生化分析表明,它们均以胞苷二磷酸-胆碱（CDP-choline）或胞苷二磷酸-乙醇胺（CDP-ethanolamine）反应,生成PC或PE。说明它们都具有胆碱磷酸转移酶（cholinephosphotransferase,CPT）和乙醇胺磷酸转移酶（cholinephosphotransferase,EPT）活性,是双功能的酶。通过农杆菌浸花法侵染野生型拟南芥获得GmAAPT2和GmOLE6转基因过表达纯合体,利用气相色谱分析拟南芥野生型和过表达植株种子中TAG和脂肪酸的含量,从而分析GmAAPT2在调控拟南芥种子油脂合成中的作用。结果表明:GmAAPT2过表达植株种子中的C20:0（花生酸）、C22:1（顺芥子酸）和C18:3（亚麻酸）脂肪酸含量与野生型相比显著增加,C18:1（油酸）的脂肪酸含量与野生型相比显著降低,说明GmAAPT2可以通过催化PC的合成,改变部分不饱和脂肪酸含量,与GmAAPT1的功能一致。但是GmAAPT2对种子中的TAG含量、种子粒重及总蛋白含量没有影响。GmOLE6过表达种子中的C20:1（顺-11-二十碳烯酸）脂肪酸含量与野生型相比显著降低,TAG含量也显著减少,但种子粒重及总蛋白含量显著升高。我们还研究了过表达GmAAPTs对种子萌发的影响。结果发现,-30℃处理种子后,GmAAPT1和GmAAPT2过表达的拟南芥种子萌发率明显低于非转基因的拟南芥种子。结果提示,GmAAPT1和GmAAPT2在种子萌发过程中,可能负调控抗冻性。这些研究结果,有利于我们对油脂代谢相关基因在种子油脂含量、组分和植物抗性中的功能的认识
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