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油菜籽油由各种脂肪酸组成,高芥酸(芥酸含量为55-60%)的菜籽油,是重要的工业原料,在铸钢工业中作为润滑油,但是作为食用油时,与其他食用植物油相比,其主要特点是芥酸含量偏高(一般40-55%),芥酸为廿二碳的长链脂肪酸,人体不易消化吸收,营养价值低。通过品质改良后,无芥酸的菜籽油中油酸和亚油酸的含量显著提高,亚油酸是动物油中所不具有的,只有依赖植物油的供应,易为人体消化吸收。研究植物脂肪酸延长酶基因FAE1的启动子,对了解长链脂肪酸合成的分子机制以及油菜籽油成分的基因工程改良具有重要的指导意义。 本研究内容主要涉及FAE1基因启动子缺失试验、植物表达载体的构建、拟南芥转化获得转基因植株及其分子检测、GUS染色分析等。主要结果如下: 1、通过FAE1基因启动子缺失试验得到了5个5′序列部分缺失的启动子片断,与全长启动子测序比对无一碱基错误。全长启动子934bp,与报道的FAE1 promoter序列(GenBank登录号:AF355982)经过同源序列比较,发现有99.7%的同源性。 2、以双元载体pBI121为基础,构建了含有全长及系列缺失启动子,NOS终止子以及以Km为选择标记,以GUS基因为报告基因的系列表达载体。表达载体经PCR、酶切鉴定正确。 3、拟南芥in planta方法转化,利用Km筛选,一共获得156株Km抗性植株,对其中107株PCR检测得到102株阳性植株,初步表明全长及缺失启动子己整合进拟南芥基因组中。 4、FAE1基因全长启动子的时空表达检测表明:该启动子在根、茎、叶、花、角果中都不表达,只在胚中表达,并且从开花后5d开始表达,在11天后达到表达量最高峰,13天后表达量减弱。推断该启动子的表达具有时空特异性。 5、对各启动子缺失片断进行功能分析,发现只有406bp的片断能驱动GUS基因在种子中高水平表达。 6、经过GUS染色分析,发现FAE1基因全长启动子及各缺失片断在转基因植株种子萌发期及苗期都不具备启动子功能,但是35S能在根,茎,叶中驱动GUS基因的表达。