摘要
微体ω-3脂肪酸去饱和酶(Fatty Acid Desaturase 3,FAD3)是植物种子α-亚麻酸生物合成的关键酶.尽管很多FAD3基因被分离和鉴定,植物FAD3蛋白结构特征及遗传演化研究较少.为了探究脂肪酸去饱和酶FAD3蛋白特征及其在大豆中的遗传演化情况,本研究分析了 37个物种(包括33种植物、2种蓝藻和2种真菌)的51个FAD3蛋白的序列特征和进化关系,并分析了大豆3个GmFAD3(GmFAD3A、GmFAD3B和GmFAD3C)基因在598份材料中的单倍型及其编码蛋白构象.结果发现,植物FAD3蛋白序列和结构较为保守,其进化关系与植物分化进程一致.GmFAD3A、GmFAD3B和GmFAD3C分别包含14,4和4种单倍型.GmFAD3A-1(Hap1/2)在各大豆种植区域均有分布,Hap3/4/5除华南和西北地区外,其他地区均有分布.虽然GmFAD3A-1(Hap1/2/4)和GmFAD3A-1(Hap3/5)编码蛋白构象差异较大,但可能与地理分布并无关联.而GmFAD3A-2(Hap1～5)编码蛋白构象基本相同,表明GmFAD3A-2可能并未受到选择.GmFAD3B(Hap1/2/4)中地方品种占比较高,其中Hap1/2在我国各大豆主要产区均有分布,而Hap3中改良品种占比较高(78.57％),仅分布在东北、华北和华东地区,表明GmFAD3B(Hap1/2/4)和GmFAD3B(Hap3)编码蛋白构象差异可能受地理因素影响的同时受到人工选择.GmFAD3C中Hap1占比极高(98.66％),在我国各大豆种植区域均有分布,说明该基因比较保守,可能在大豆脂肪酸去饱和过程中起到非常重要的作用.本研究为GmFAD3在大豆α-亚麻酸积累中的作用机制解析和高α-亚麻酸育种提供参考.
基金项目
中国农业科学院农业科技创新工程(CAAS-ASTIP)项目()
维普
万方数据