油菜發(fā)育種子中油脂積累與Kennedy途徑酶活性的關系研究.pdf

1、本研究以雙低油菜不同含油量品系為實驗材料，系統(tǒng)比較品系間油菜種子發(fā)育過程中Kennedy途徑酶活性差異，系統(tǒng)比較油脂積累過程，進而分析油脂形成過程與Kennedy途徑酶活性的關系，試圖從機理上說明含油量差異的原因。本研究對油菜的高含油量品種選育有一定的意義。 選取雙低油菜4個品系作為實驗材料，高含油量品系編號分別為：NJ7708和NJ8953；低含油量品系編號分別為：NJ7431和NJ7385。實驗材料于2006年10月進行田間

2、種植，次年4月人工授粉后掛牌標記，在授粉后20天、25天、32天、39天和46天取樣。實驗中，測定項目包括：角果皮與種子的葉綠素含量，種子中蔗糖、葡萄糖、果糖、各種脂肪酸及蛋白的含量，種子微粒體蛋白提取物中參與Kennedy途徑4個酶的活性(3-磷酸甘油轉?；浮?-?；?3-磷酸甘油酰基轉移酶和磷脂酸磷酸酯酶和二?；视王；D移酶的活性)。 各品系油菜種子發(fā)育過程中，油脂與蛋白含量均隨時間線性上升。在授粉后46天，兩高含油量品

3、系種子油脂含量均在50％左右，而兩低含油量品系種子油脂含量均在30％以下，在授粉后46天的種子樣品中，NJ7708與NJ7431的蛋白含量較高，在18％以上；NJ8953與NJ7385的蛋白含量較低在16％以下。 高含油量品系發(fā)育種子中蔗糖的平均含量明顯高于低含油量品系，且高含油量品系蔗糖含量峰值出現在授粉后25天，低含油量品系則出現于授粉后32天。高含油量品系的己糖總量(蔗糖+葡萄糖+果糖)亦高于低含油量品系。各品系油菜種子在

4、發(fā)育過程中葉綠素含量從授粉后20天開始逐漸上升，在授粉后32天到39天內達到最大值，之后迅速下降。在此過程中，兩高含油量品系種子平均葉綠素含量高于兩個低含油量品系。 油菜種子發(fā)育過程中，微粒體提取物的Kennedy途徑各酶活性變化都呈單峰態(tài)。3磷酸甘油?；D移酶( GPAT)在授粉后39天達到峰值。高含油量品系GPAT活性峰值及平均值均顯著高于低含油量品系，且NJ8953的峰值與平均值高于NJ7708。1-酰基甘油-3-磷酸?；?/p>

5、轉移酶(LPAAT)在Kennedy途徑中酶活性水平最高，高含油量品系LPAAT活性的平均值高于低含油量品系，且NJ8953的峰值與平均值亦高于NJ7708。磷脂酸磷酸酯酶(PAP)的酶活性峰值均出現在授粉后32天。兩高含油量品系的PAP酶活性最大值及平均值均高于低含油量品系。DGAT(二?；视王；D移酶)在Kennedy途徑中酶活性最低。高舍油量品系DGAT活性峰值出現在授粉后25天而低含油量品系DGAT峰值出現在授粉后32天。兩高

6、含油量品系DGAT峰值與平均酶活性高于低含油量品系。NJ8953的DGAT峰值酶活性高于NJ7708。Kennedy途徑是造成品系間含油量差異的重要原因之一。Kennedy途徑的4種酶中，DGAT酶活性水平最低，且高低含油量之間的差別顯著。最終含油量與授粉后25天DGAT和GPAT的比值呈現顯著正相關，說明該時期是決定最終含油量的關鍵時期，在該時期DGAT/GPAT比值高者含油量高。 高低含油量品系發(fā)育期種子在多方面都是有差異的