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山杏(Prunus sibirica L.),也被称为西伯利亚杏,其杏仁含油量高达50%,在中国有望成为一种新型潜在生物柴油来源,值得深入研究与挖掘利用。本研究以山杏种子为试材,开展PsOLE1基因及其启动子的克隆及生物信息学分析,进而构建表达载体Pro PsOLE1::GUS,获得T3代Pro PsOLE1::GUS拟南芥植株,通过GUS组织化学染色及表达分析,确定Pro PsOLE1启动子的组织表达特性;此外,为了有效研究山杏种子PsOLE1基因表达对油脂含量及脂肪酸组分的影响,分别构建Pro PsOLE1::PsOLE1和35S::PsOLE1表达载体,通过对T3代Pro PsOLE1::PsOLE1和35S::PsOLE1拟南芥株系的表型观察、种子含油量及脂肪酸组分测定以及TAG合成密切相关的功能基因表达量检测,从中探究PsOLE1基因及其特异启动子在山杏种子油脂累积过程中的可能作用。通过上述研究得到如下主要结果:1.成功从山杏种子中克隆得到PsOLE1基因序列全长(683 bp),含有10 bp的5’UTR、447 bp的开放阅读框和226 bp的3’UTR,可编码148个氨基酸;PsOLE1蛋白的二级和三级结构主要以α-螺旋为主;通过亚细胞定位分析,确定PsOLE1蛋白位于细胞膜。2.成功克隆出山杏种子PsOLE1启动子(2251 bp),将其命名为Pro PsOLE1;该启动子含有多种逆境响应元件(如WUN-motif、ARE、LTR等)及种子特异表达调控元件(GCN4-motif、RY-element和AACA-motif);为研究PsOLE1启动子的组织表达特性,开展表达载体Pro PsOLE1::GUS构建及遗传转化拟南芥,GUS组织化学染色及RT-PCR和qRT-PCR技术联合分析结果表明,GUS基因在种子中有相对较高的表达水平,说明克隆得到的山杏PsOLE1启动子是种子特异性启动子。3.通过分析T3代Pro PsOLE1::PsOLE1和35S::PsOLE1拟南芥株系表型后发现,与野生型植株相比,35S::PsOLE1和Pro PsOLE1::PsOLE1株系的根长和株高以及种子重量均有所增加,但Pro PsOLE1::PsOLE1植株种子重量增加较为明显。此外,与野生型相比,35S::PsOLE1和Pro PsOLE1::PsOLE1转基因种子中油脂含量分别提高了4%和8%;大部分脂肪酸组分(除C20:0外)含量均有不同程度提高,其中Pro PsOLE1::PsOLE1转基因种子中C18:1、C18:2和C18:3不饱和脂肪酸组分含量分别增加16%、26%和20%,而在35S::PsOLE1转基因种子中仅分别增加11%、19%和13%。这些结果表明,利用种子特异启动子Pro PsOLE1驱动的PsOLE1基因表达,可有效促进转基因拟南芥种子的发育和不饱和脂肪酸累积,进而提高种子含油量。4.运用qRT-PCR检测技术,比较分析35S::PsOLE1与Pro PsOLE1::PsOLE1转基因拟南芥种子中TAG合成密切相关的功能基因表达变化,结果表明,与野生型相比,在35S::PsOLE1或Pro PsOLE1::PsOLE1转基因拟南芥种子中,LPAT2、PDAT1、DGAT1及OBAP1A基因表达水平均有所上调,但Pro PsOLE1::PsOLE1转基因植株种子中各基因表达量明显高于35S::PsOLE1植株,揭示了Pro PsOLE1启动子驱动的PsOLE1基因表达,可促进TAG合成相关的关键性功能基因的表达。本研究从山杏种子油体蛋白基因PsOLE1及其启动子的克隆、遗传转化及功能鉴定等方面,探究PsOLE1及其启动子对山杏种子发育及油脂累积的可能作用机制,可为后续分子改良油料作物及林木提供科学的理论依据。