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煙草在線據(jù)中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站報(bào)道 脂肪酸(Fatty acids,FA)代謝是植物生理代謝的主要組成部分,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要生理意義。在植物中,FA的生物合成通常發(fā)生在細(xì)胞的質(zhì)體中,負(fù)責(zé)碳鏈延伸的脂肪酸合酶為β-酮脂酰-ACP合酶(KAS)。中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園熱帶植物資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以煙草為研究材料,利用RNAi介導(dǎo)的基因沉默,調(diào)查了KASI在煙草FA合成和植物發(fā)育過(guò)程中的作用。
研究發(fā)現(xiàn)煙草基因組有兩個(gè)KASI基因,分別命名為NtKASI-1和NtKASI-2。通過(guò)構(gòu)建基因沉默載體轉(zhuǎn)化煙草,獲得RNAi轉(zhuǎn)基因植株。結(jié)果顯示:kasI-1 RNAi (NtKASI-1基因的沉默)轉(zhuǎn)基因植株有明顯的花斑葉和矮化現(xiàn)象,顯微鏡觀察到葉片花斑區(qū)域葉綠體發(fā)育異常,而且kasI-1 RNAi植株葉片的脂肪酸含量明顯下降;kasI-1/2 RNAi (NtKASI-2基因的沉默)轉(zhuǎn)基因煙草相對(duì)于野生型沒(méi)有明顯差異,葉片脂肪酸含量和成分均沒(méi)有顯著變化;而kasI-1/2 RNAi(NtKASI-1和 NtKASI-2基因的共沉默)轉(zhuǎn)基因煙草表現(xiàn)出比kasI-1 RNAi植株更嚴(yán)重的花斑葉和矮化表型,而且共沉默植株結(jié)實(shí)率降低甚至敗育,植株葉片的脂肪酸成分和含量均改變。這些結(jié)果說(shuō)明煙草NtKASI-1和NtKASI-2存在部分的功能冗余,且NtKASI-1發(fā)揮著主要功能。
該研究結(jié)果以β-ketoacyl-acyl Carrier Protein Synthase Ι (KASI) Plays Crucial Roles in the Plant Growth and Fatty Acids Synthesis in Tobacco為題,發(fā)表在《國(guó)際分子科學(xué)雜志》(International Journal of Molecular Sciences)上。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)計(jì)劃(2015BAD15B02)、國(guó)家自然科學(xué)基金(31401421和31501034)等項(xiàng)目的資助。
煙草KASI基因沉默引起葉片花斑和葉綠體發(fā)育異常
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篤行致遠(yuǎn) 2024中國(guó)煙草行業(yè)發(fā)展觀察