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茶镳子(Ribes L.)属植物属茶薦子科,又名醋栗。落叶,常绿或半常绿灌木。在全世界约有160多个种,我国共有茶薦子属植物59种30变种,主要分布在西南、西北至东北。茶薦属植物营养价值高,果实、花、幼叶、芽等组织都有食用价值。特别是果实和种子富含的不饱和脂肪酸,可以增强人体免疫力,并对高血脂、动脉硬化等慢性疾病都有明显的缓解作用。茶薦子果实中富含不饱和脂肪酸,且存在品种差异,课题组对东北地区8个品种茶薦子果实不饱和脂肪酸进行含量分析,选取最高含量的红醋栗、白醋栗和最低含量的黑醋栗作为本研究的研究材料。通过对三种茶薦子不饱和脂肪酸生物合成中关键基因的克隆与表达进行分析,并对不饱和脂肪酸合成关键基因FAD3的启动子活性进行分析,从分子水平上了解茶薦子不饱和脂肪酸合成差异的分子机理,对通过基因工程手段生产PUFAs提供理论依据。获得结果如下:1.茶薦子PUFAs相关基因的全长cDNA克隆利用RACE技术,以茶蔗子的cDNA为模板,克隆得到3个脂肪酸合成途径基因,分别是RnFAD3基因,全长为1467bp;RnFAD6基因,全长为1599bp;RnFAD8基因全长为1733bp。2个调控基因,分别为全长979bp的RnNF-YB基因和全长为2388bp的RnABI3基因。2.茶薦子PUFAs相关基因的系统进化分析运用生物学在线软件,对RnFAD3、RnFAD6、RnFAD8、RnNF-YB、RnABI3基因序列进行分析。预测5个基因的蛋白质结构,以及进行系统进化分析。FAD3基因进化过程中有3个进化分支,RnEAD3与橄榄,豇豆等蔷薇科双子叶植物属于同一进化支。RnFAD6、RnFAD8基因分别与红醋栗的3个FAD6基因以及FAD8基因起源关系较近,同属于一个分支,并且与油茶、茶树的FAD基因相近。RnNF-YB与拟南芥,黄瓜,菜豆,微蚕豆的NF-YB基因处于同一进化分支。RnABI3与葡萄ABI3基因亲缘性较近,属于同一进化分支。3.茶薦子PUFAs相关基因的表达分析运用实时定量技术分析RrFAD2、RnFAD3、RnFAD6、RnFAD8、RnNF-YB以及RnABI3基因在3种茶薦子的不同组织、不同时期相对表达情况:六个基因在三种醋栗的六个组织中都表达,且存在组织差异性。黑醋栗中各基因的表达量在果实发育四个时期都远远低于红、白醋栗。红醋栗中只有FAD3基因的表达量高于白醋栗。黑醋栗中FAD8基因的表达量随果实发育缓慢上升,红醋栗中FAD6基因的表达量与果实发育成正比,白醋栗中FAD3、FAD8、ABI3基因的表达量与果实发育成反比。4.茶薦子红醋栗FAD3基因启动子序列克隆及活性分析以红醋栗DNA作为模板,通过实验室已经克隆得到的RrFAD3基因序列设计引物,通过染色体步移方法得到1753bp的RrFAD3启动子序列。通过在线比对和生物信息学分析等手段证明此序列含有保守的CAAT box、TATA box和许多其他的作用元件。构建FAD3启动子重组载体,转化拟南芥幼苗。检测结果显示,含有FAD3启动子全长的重组质粒在拟南芥下胚轴中表达。