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油菜是我国重要的油料作物，种植面积约9千万亩，我国是油菜种植面积最大的国家，菜籽油是我国主要食用油来源之一。油脂是油菜种子的主要成分，主要以三酰甘油(Triacylglycerol，TAG)的形式储存于种子中。对油脂合成生化途径的研究表明，三酰甘油合成的最后一步是其合成代谢途径中的限速步骤。催化该反应的酶——二酯酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltrasnferase，DGAT)与种子中油脂积累密切相关，拟南芥中该酶功能丧失的突变体具有种子干瘪、含油量急剧下降、发芽率降低的表型；而过量表达编码该酶的基因后，种子中的含油量显著提高。
本研究以二倍体白菜型油菜(Brassica rapa)为材料，参照已公布的拟南芥DGAT1序列，选取保守区域设计引物，通过RT-PCR方法获得了白菜型油菜DGAT1(BrDGAT1)的cDNA片段，进而通过3和5RACE技术获得其cDNA全长。通过序列分析可知，白菜型油菜BrDGAT1 cDNA全长1.8 kb，含有一个1503 bp的开放阅读框，其5UTR为49 bp，3UTR为299 bp，编码一个等电点为8.6、分子量为57.2 kD、由501个氨基酸组成的蛋白。该蛋白是一个跨膜蛋白，含有9次跨膜结构，其N端和C端分别位于膜的两侧，由C端肽段行使酰基转移酶功能。利用PCR技术获得了BrDGAT1的相应的基因组DNA序列，并对其进行了生物信息学分析。BrDGAT1基因组DNA全长为2.9 kb，含有15个内含子，16个外显子。与其它近缘物种比较发现，该基因在进化中外显子数目没有发生明显变化。编码区及其预测蛋白比对结果发现，该基因结构没有发生明显改变，进化上趋于保守。
将BrDGAT1 cDNA构建在酵母表达载体pYES2上，在酵母S.cerevisae中进行了表达研究，并对转BrDGAT1的酵母进行油脂分析。发现过量表达该基因的酵母菌株TAG的含量提高10.4±4.1％。为了研究该基因对植物种子油脂积累的影响，进一步构建了种子特异表达启动子napin启动子调控下的BrDGAT1植物表达载体pART27-OXdgl，并转化拟南芥。转基因拟南芥种子油脂分析正在进行中。同时，为了考察BrDGAT1过表达和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PhosphoenoIpyruvatecarboxylase，PEPC)基因协同作用对植物种子油脂合成的影响，构建了napin启动子控制下的BrDGAT1过表达同时ppc基因抑制表达的植物表达载体pART27-DUO并转入了拟南芥，期望得到种子油脂含量提高的转基因植株。
为了研究DGAT1基因与油菜种子油脂积累的关系，我们以白菜型油菜、芥菜型油菜(Brassica juncea)和甘蓝型油菜(Brassica napus)不同发育时期的种子为材料，研究DGAT1基因在转录水平的变化。发现该基因在授粉后5天～30天表达量逐渐提高，不同类型的油菜具有相同的趋势。从授粉后5天～25天芥菜型油菜DGAT1表达量约提高到8倍，白菜型油菜约提高到4倍，甘蓝型油菜也提高到2倍。同时发现该基因在果荚中的表达量较低，在种子发育过程果荚中的表达量没有明显改变。这些结果暗示DGAT1表达与种子油脂积累关系密切。
此项研究首次克隆了白菜型油菜BrDGAT1 cDNA全长和其对应的基因组DNA，在酵母中表达该基因能够提高酵母油脂的合成，分析比较了白菜型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜种子发育过程中DGAT1表达的变化。所克隆的BrDGAT1可进一步用于提高油菜油脂合成的基因工程研究，所构建的一系列重组表达载体为在拟南芥和油菜中研究BrDGAT1的功能打下了基础。