甘藍型油菜種子中脂質分布研究和基于UPLC--TripleTOF脂質組分析方法的建立.pdf

1、植物油脂不僅為人體提供能量與營養(yǎng)，也是重要的工業(yè)原料。甘藍型油菜(Brassica napus L.)是我國第一大油料作物，菜籽油是我國食用油的主要來源之一。近年來，食用植物油消費總量不斷提高，提高油菜種子含油量是保障我國食用植物油供需平衡的關鍵因素。了解油菜種子油脂合成調控機制可以為油菜高油育種提供理論支持。
　　本研究從500余份油菜種質資源挑選出2個“雙低”油菜材料中雙11號(ZS11，高含油量)和WH5557（低含油量）并

2、利用氣相色譜質譜聯(lián)用儀(GC-MS)測定了不同發(fā)育階段種子的脂肪酸含量及組成。結果表明，ZS11與WH5557成熟種子的含油量和脂肪酸組成具有明顯差異，并且在種子發(fā)育過程中ZS11油脂積累速度顯著快于WH5557。
　　利用基質輔助激光解吸電離質譜成像技術(MALDI-MSI)分析了成熟種子不同組織（外子葉、內子葉與胚根）中三酰甘油(TAG)與磷脂酰膽堿(PC)的含量與組成。結果顯示，不同組織之間的TAG與PC的含量與組成存在顯著

3、差異，脂質分布具有空間分布差異性。同時通過電噴霧質譜串聯(lián)質譜(ESI-MS/MS)分析了種子中的TAG及PC各組成成分的mol％,此結果與MALDI-MSI的結果總體一致，表明MALDI-MSI結果是可靠的。在顯微鏡下分離成熟種子的外子葉、內子葉及胚根并提取脂質，利用液相色譜電噴霧質譜串聯(lián)質譜(LC-ESI-MS/MS)檢測了種子各組織的脂質含量及組成成分。結果表明，不同組織中脂質含量與組成具有顯著差異。此結果與MALDI-MSI結果一

4、致，進一步驗證了MALDI-MSI結果的可靠性。
　　收集發(fā)育34天的種子，提取種子不同組織的RNA并進行轉錄組測序。轉錄組數(shù)據(jù)表明，糖酵解、脂肪酸從頭合成、TAG合成、脂滴形成等油脂代謝途徑中多個關鍵基因的表達量均存在差異。以上結果表明，油脂合成過程中的關鍵基因的表達水平對不同種類脂質的空間分布起著一定的作用。而2個材料中蛋白質、可溶性糖及淀粉含量的差異則暗示了WH5557種子中的碳更傾向于積累到碳水化合物中，這可能是造成其含油

5、量低的原因之一。
　　此外，為了更高效地分析油菜脂質代謝物，實現(xiàn)高通量脂質組分析，我們開發(fā)并建立了基于高分辨質譜UPLC-TripleTOF的脂質組高通量分析方法。相比于傳統(tǒng)的脂質組分析方法，此方法具有高效、快速、樣品需求量少和準確度高等特點?；诖朔椒?，我們分析了ZS11的根、莖、葉、葉柄及發(fā)育中的種子的脂質含量及組成成分。結果表明，基于UPLC-TripleTOF的脂質組分析方法重復性良好，可以對甘油酯、磷脂和糖脂等13類脂（