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油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国特有的木本食用油料树种,其种子所含的茶油不饱和脂肪酸含量高,具有最优质的脂肪酸成分比例,是当前备受关注的一种高品质食用油。本研究以2015年10月24日(P1期)、11月7日(P2期)和11月21日(P3期)3个时期采收的油茶种仁为试验材料,应用高通量测序平台Illumina Hiseq X ten对3个时期的种仁进行转录组测序,并分析其含水量、含油量、油脂脂肪酸成分,同时结合与油脂代谢相关酶的活性检测以及相关基因的RT-qPCR检测,系统地探讨油茶种仁成熟过程中油脂代谢的分子调控机制。主要结果如下:(1)油茶种仁3个时期的含水量和含油量的测定试验,结果发现随着种仁成熟,种仁的含水量逐渐降低,含油量不断升高,P3时期含油量达到47.90%,这说明在油茶种仁成熟过程中,油脂的合成一直处于活跃状态,不断积累合成油脂以增加种仁含油量。(2)油茶的油脂脂肪酸组成成分GC-MS分析,结果发现能够稳定地从3个时期的种仁中分离出9种脂肪酸成分,其中主要成分为油酸(含量约80%),每个阶段的油酸含量都显著高于其他脂肪酸成分,不饱和脂肪酸的含量明显高于饱和脂肪酸。P1到P2时期,油酸含量显著升高,亚油酸含量显著下降,饱和脂肪酸含量下降,不饱和脂肪酸含量升高。P2到P3时期,油酸含量显著降低,亚油酸含量显著升高。(3)油茶转录组数据显示,共获得24.00 Gb clean data、123,157条 Transcripts 和 75,940 条 Unigenes。P2 与 P1 相比,共鉴定到 407个差异基因,其中上调表达204个,下调表达203个;P3与P2相比,共鉴定到423个差异基因,其中上调表达286个,下调表达137个;P3与P1相比,共鉴定到893个差异基因,其中上调表达486个,下调表达407个,这些结果说明在P1到P3过程中油茶种仁启动了较多的代谢途径以调控生长发育代谢。通过KEGG pathway分析,结果富集到了乙醛酸代谢途径、甘油磷脂代谢途径、不饱和脂肪酸生物合成途径、脂肪酸代谢途径、脂肪酸合成途径、脂肪酸降解途径、甘油酯代谢途径、α-亚麻酸代谢途径、亚油酸代谢途径、脂肪酸延长等14条与油脂代谢相关代谢途径,并发现19个与油脂代谢相关的关键基因,其中参与油脂合成代谢的10个关键基因随着种仁成熟总体上调表达,参与糖酵解的3个关键基因无明显变化。(4) RT-qPCR试验分析发现,随着油茶种仁的成熟,与脂肪酸从头合成和油脂合成相关基因如ACCαse α-CT,KASⅢ,LACS2,GPAT4,FA,D2等关键基因的表达水平都显著上调,这与转录组结果一致。此外,ACCase和FAS等关键酶的活性在油茶种仁成熟过程中均明显上调表达。这些结果表明参与脂肪酸从头合成和油脂合成的关键基因的上调表达有利于油茶种仁油含量的升高。P2至P3过程FAD2的上调表达,可促进油酸降解,有利于亚油酸的形成与累积。综上所述,油茶种仁成熟过程中,种仁中油脂一直在持续合成,种仁油脂含量不断累积;种仁通过转化油脂中油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸以调节茶油的品质。总之,本研究揭示了“闽43”油茶种仁成熟过程中油脂代谢的分子调控机理。研究结果将为今后利用分子手段选育高含油量、高品质油脂的油茶育种提供理论基础。