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甘油三磷酸酰基转移酶(Glycerol-3-phosphate acyltransferase,GPAT;EC 2.3.1.15)是催化膜脂、三酰甘油(TAG)等甘油酯生物合成的关键酶,参与催化TAG生物合成的起始步骤。油菜籽中油脂是重要的贮藏物质,研究显示,菜籽油脂每升高1%,理论上讲等同于菜籽产量提高了2.5%。然而,GPAT9基因作为参与植物体中油脂代谢的重要基因之一,在甘蓝型油菜中该基因还未被深入研究。为此,我们从以下3个方面对甘蓝型油菜GPAT9基因进行研究。1、克隆甘蓝型油菜BnGPAT9基因(GenBank:KX344511.1)并进行序列分析后发现,该基因全长1131bp,共编码376个氨基酸,相对分子量为43.25kDa,等电点为8.97,不稳定系数为46.46;BnGPAT9编码的蛋白有三个跨膜结构域,没有信号肽;该蛋白的二级结构中α螺旋为38.03%,β折叠为21.28%,β转角为9.04%,无规则卷曲为31.65%;BnGPAT9具有溶血磷脂酰基转移酶(LPLAT)的结构域LPCAT1-like和GPAT9特有的活性位点;氨基酸序列比对及系统进化树分析表明BnGPAT9与其它植物的GPAT9有很高的同源性,在生物进化过程中具有很高的保守性。2、实时荧光定量PCR分析表明,BnGPAT9基因在甘蓝型油菜中的表达具有组织特异性,在开花后1-4周幼嫩的种子中表达较强,而在茎、花、叶、根和角果皮中表达较弱;非生物逆境胁迫表达分析显示,短期干旱和高温能够诱导和促进叶片BnGPAT9基因的表达;低温、6-BA、ABA以及盐胁迫抑制BnGPAT9基因表达;水渍对BnGPAT9基因的表达影响呈“Z”字形。3、构建BnGPAT9基因过表达载体pBI121-BnGPAT9,将植物表达载体导入土壤农杆菌GV3101,采用土壤农杆菌介导法转化拟南芥,使其在拟南芥中过表达。结果使种子的含油量较野生型明显提高,对种子中脂肪酸组成分析显示,BnGPAT9基因对油酸底物具有较强的选择性,能明显提高油酸含量;对亚油酸和芥酸底物的选择性较低,使得亚油酸和芥酸含量降低。