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甘蓝型油菜是我国乃至全世界重要的油料作物,对它的油脂相关基因进行研究有着很重要的意义。脂质作为生物三大营养物质之一,影响着多种生理过程。脂质合成与代谢作为基本的生物学过程广泛存在于多个物种,不同物种中的同源基因具备保守的生物功能。在动物中,单酰基甘油脂酶(monoacylglycerol lipase,MAGL)不仅参与脂肪的动员和吸收,也参与内源性大麻素信号的调节,影响着多个生理过程。但在植物中,MAGL的报道并不多,目前只有一篇文献系统地报道了拟南芥MAGL基因家族的分子和生化特性。为了提高对油菜油脂代谢相关基因的认知,发掘新的功能基因,我们对甘蓝型油菜MAGL基因家族进行了系统分析,获得了45个潜在MAGL基因的基本信息,并通过拟南芥异位表达分析了部分基因的功能。主要结果如下:(1)本研究依据拟南芥MAGL蛋白,从甘蓝型油菜中双11的基因组当中找出45个甘蓝型油菜MAGL基因(Brassica napus monoacylglycerol lipase,BnMAGL)。根据它们所编码蛋白质之间的相似程度将他们分成7个类群。这些BnMAGL基因具有与拟南芥MAGL基因(Arabidopsis thaliana monoacylglycerol lipase,AtMAGL)相似的基因结构。(2)通过GEO数据库中甘蓝型油菜的转录组数据和实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR),本研究分析了BnMAGLs的时空表达模式,结果表明它们主要在种子发育期表达,而且受核盘菌和黑胫病原菌的诱导,但是生长素处理并未影响这些基因的表达。(3)通过对6个BnMAGL重组蛋白的酶活检验,证实其中5个重组蛋白具备水解单酰基甘油脂(monoacylglycerol,MAG)的能力。利用转基因拟南芥株系分析了15个BnMAGLs的潜在功能,结果显示35S::BnaC.MAGL8.b的种子含油量与野生型类似,而其余10个转基因株系的种子含油量低于野生型。35S::BnaC.MAGL8.b的种子油分也发生改变,其中油酸(18:1)的比例高于野生型,而棕榈酸(16:0)和亚麻酸(18:3)的比例低于野生型。绒毡层异位表达BnaC.MAGL8.b和BnaC.MAGL10.a导致拟南芥花粉败育。(4)对获得的BnA9::BnaC.MAGL8.b拟南芥转基因不育系进行了深入研究,利用半薄切片、透射电镜、扫描电镜和转录组分析对其不育机理进行解析。亚历山大染色结果表明,BnA9::BnaC.MAGL8.b转基因株系的花药包含圆形的花粉粒和扁平的降解花粉粒,它们相互黏连,紧贴在药室内壁。细胞学观察结果表明,在转基因株系中,绒毡层细胞从第8期开始液泡化,液泡持续增大,导致其在第12期降解。大量小孢子在第10期开始降解,只有少量小孢子能够形成圆形的花粉粒。透射电镜的结果显示,转基因植株中圆形花粉粒的花粉壁结构异常,具体表现为柱状体结构异常和花粉外被减少。转录组和实时荧光定量PCR的结果显示BnA9::BnaC.MAGL8.b转基因植株中AMS及其下游花粉壁形成基因的表达量显著降低,茉莉素信号通路基因和活性氧动态平衡相关基因的表达量显著上升。最后,本研究依据细胞学观察结果和基因表达数据推测出了BnA9::BnaC.MAGL8.b花粉败育的分子模型。