利用外源DGAT基因和編輯GoPGF基因創(chuàng)造棉花高油低酚種質(zhì).pdf

1、棉花是主要的纖維作物，也是重要的油料作物。在不占據(jù)額外的耕地面積和不降低纖維品質(zhì)的前提下，通過(guò)基因工程技術(shù)提高種子含油量、降低棉酚含量，從而改善棉籽油品質(zhì)增加我國(guó)植物油的供應(yīng)。二酰甘油?；D(zhuǎn)移酶(DGAT)是三酰甘油合成最后一步反應(yīng)酶，它的表達(dá)水平與油脂含量密切相關(guān)，前人的多項(xiàng)研究證明異源表達(dá)DGAT能顯著的提高植物種子的含油量。本研究克隆了芝麻、蓖麻、油葵和花生4種油料作物的DGAT1基因，利用釀酒酵母表達(dá)體系驗(yàn)證功能后，轉(zhuǎn)化至棉花以

2、創(chuàng)造高油種質(zhì)。另外，通過(guò)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除棉花色素腺體形成基因GoPGF，創(chuàng)造無(wú)腺體的新種質(zhì)，為解析腺體形成調(diào)控機(jī)理以及腺體與棉酚的關(guān)系提供了重要的研究材料。主要結(jié)果如下:
　　(1)生物信息學(xué)分析表明克隆4種油料作物SiDGAT1、RcDGAT1、HaDGAT1、AhDGAT1基因均具有DGAT1特征，且酵母表達(dá)體系表明四種作物來(lái)源的DGAT1均有DGAT酶活性;
　　(2)在棉花中過(guò)表達(dá)SiDGAT1

3、、RcDGAT1、HaDGAT1、AhDGAT1，根據(jù)Southern雜交結(jié)果，分別篩選到4、8、11、10個(gè)單拷貝轉(zhuǎn)化事件，并且在棉花中均可正常表達(dá);
　　(3)SiDGAT1轉(zhuǎn)基因棉花T2代Si-94、Si-99兩個(gè)轉(zhuǎn)化株系與對(duì)照相比含油量分別提高6.37％、7.41％，百粒重提高11.16％、4.94％;
　　(4)對(duì)SiDGAT1轉(zhuǎn)基因棉花進(jìn)行脂質(zhì)組分析，共鑒定到8大類型、26個(gè)亞類、902種脂質(zhì)分子，篩選到25個(gè)差