甘蓝型油菜bnfad2基因的克隆、表达及功能分析

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2016,42(7):10001008http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2016.01000甘蓝型油菜BnFAD2基因的克隆、表达及功能分析*刘睿洋刘芳官春云湖南农业大学农学院/国家油料改良中心湖南分中心,湖南长沙410128摘要:高油酸油具备较高的营养价值,在甘蓝型油菜中,脂肪酸去饱和酶基因(FAD2)是控制油酸含量的关键基因。本研究克隆了甘蓝型

2、油菜A5、C5、A1连锁群上3个BnFAD2基因的全长cDNA序列,分别命名为BnFAD2-A5、BnFAD2-C5和BnFAD2-A1,各自编码384、384、136个氨基酸。分别使用TMHMM、ClustX软件分析FAD2基因的跨膜结构域和酶活中心表明,BnFAD2-A1不具备脱氢酶活性。采用酵母功能互补实验对4个基因(含已发表的BnFAD2-C1)进行功能验证,发现BnFAD2-A5和BnFAD2-C5基因去饱和能力接近,均大于BnFAD2-C1基因。采用qRT-PCR分析4个基因在甘蓝型油菜不同组织中的表达规律,并用血凝素标签法分析BnFAD2-C1、BnFAD2-A5

3、和BnFAD2-C5的蛋白稳定性,表明BnFAD2-A5和BnFAD2-C5是影响油菜种子油酸积累的主效基因。关键词:甘蓝型油菜;BnFAD2基因;生物信息学;蛋白活力;蛋白稳定性CloningandExpressionAnalysesforBnFAD2GenesinBrassicanapusLIURui-Yang,LIUFang,andGUANChun-YunCollegeofAgronomy,HunanAgriculturalUniversity/NationalOilseedCropsImprovementCenterinHunanProvince,Changs

4、ha410128,ChinaAbstract:Theoilcontaininghigholeicacidishighnutritional.InBrassicanapus,thefattyaciddesaturasegene(FAD2)isthekeygenecontrollingoleicacidcontent.Inthisstudy,thefull-lengthcDNAsequencesofthreegeneslocatedonchromosomeA5,C5andA1inBrassicanapuswereclonedandnamedBnFAD2-A5,BnFAD2-C5an

5、dBnFAD2-A1.Thethreegenesencodeproteinswith384,384,and136aminoacidresidues,respectively.TMHMMwasusedtopredicttransmembranedomainandClustXsoft-warewasusedtoanalyzetheactivitycenterofFAD2genes.BothoftheresultsshowedthatBnFAD2-A1didnothavethefunctionofdehydrogenase.Theyeastcomplementaryexperimen

6、tonfourgenes(includingpublishedBnFAD2-C1gene)showedthatthedesaturationcapabilityofBnFAD2-A5genewasnexttothatofBnFAD2-C5gene,andbothofthemweregreaterthanthatofBnFAD2-C1gene.TheexpressionpatternsofthefourgeneswereanalyzedbyusingqRT-PCRtechniqueindifferenttissuesandtheproteinstabilityofBnFAD2-C

7、1,BnFAD2-A5,andBnFAD2-C5wasanalyzedbyusingHemagglutininlabelingmethod.BothoftheresultsrevealedthatBnFAD2-A5andBnFAD2-C5aremajorgenesaffectingtheaccumulationofoleicacidinB.napus.Keywords:Brassicanapus;BnFAD2;Bioinformation;Proteinactivity;Proteinsta