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油菜是世界范围内广泛种植的油料作物,是世界食用植物油和植物蛋白的重要来源,在国际农产品贸易中占有重要的地位。它不仅是人和动物必须脂肪酸的主要来源,也是油漆、润滑剂、化妆品、尼龙等化工产品的重要原料。我国的油菜种植面积(主要在长江流域)超过1亿亩,占世界种植面积的1/3,为我国人民提供了50%左右的食用油。然而与加拿大等国家相比,我国多数油菜品种的含油量偏低:2005年前国际油菜籽的平均含油量大约42%,我国油菜籽的平均含油量仅为38%。目前我国油菜年产量在1300万吨左右,产油470万吨,占整个食用油的半壁江山(每年我国生产植物油850万吨左右)。而且我国食用油的生产和消费缺口很大(植物油消费总量在1200万吨左右),2000年我国进口食用植物油179万吨,至2005年已增至621.1万吨,年均增长率达到28.2%,所以提高油菜产量,增加种植面积、提高油菜含油率(单位面积的产油率)就成为缓解食用油消费的当务之急。因此,高含油量油菜品质育种具有十分重要的现实意义。根据1999年陈锦清提出“底物竞争”假说,磷酸烯醇式丙酮酸梭化酶(PEPC)与油菜含油量有着密切的关系。其间接控制了油脂、蛋白质生物合成的共同底物磷酸烯醇式丙酮酸的流向,从而决定植物种子蛋白质/油脂含量比例。我们利用RNAi技术抑制PEPC,使可溶性糖更加充分地流入种子中的脂肪代谢途径,以望获得高含油量的转基因油菜。本研究作了以下工作并取得相关结果:1.寻找与油菜含油率积累呈负相关的基因(PEP)的保守序列利用PEPC(GenBank accession D13987)基因序列与GENBANK里已公布的植物基因做BLAST比对,发现PEPC基因上的一个外显子(位于2637-2859bp,命名为“S”)具有高度的保守性。2.克隆PEP基因的保守序列和napin启动子根据外显子S和napin(GenBank accession J02798)基因的序列,应用PrimerPremier5.0软件设计P1-P2,P3-P4两对特异性引物。在以甘蓝型油菜(Brassicanapus L.)基因组DNA为模板分别扩增出PEPC和napin基因片段。再把PEPC和napin基因片段分别克隆到载体pMD18-T上,送公司测序鉴定,确认所克隆的序列为PEPC基因片段和Napin启动子序列。3.构建反向重复框利用质粒载体pBS-NEI(此载体有两个特点:1、内含子片段NEI(130bp)来自甘蓝型油菜PEPC基因,由上海鼎安科技有限公司人工合成,2、内含子5’端反向插入载体pBS-NEI中),在内含子片段NEI两端选择合适的酶位点,把PEPC基因片段一个正向插入,一个反向插入,建成具有反向重复框的载体pBS-B2-NEI-B1。4.种子特异表达载体pCAMNapin的构建从pMDNapin载体上,经BamHⅠ和HindⅢ双酶切切下来的Napin基因片段与经同样双酶切的植物表达载体pCAMBIA1391连接,得到载体pCAMNapin5.PEPC基因ihpNRA植物表达载体的构建把从pBS-B2-NEI-B1载体上,用酶切下的反向重复框连接到经同种酶切且去磷酸化的表达载体pCAMNapin上,再克隆到感受态细胞中,然后用酶切鉴定和测序鉴定两种手段,最终选取内含子5’端与载体pCAMNapin同方向的重组质粒,得到PEPC基因ihpRNA植物表达载体pCAMNapin-B2-NEI-B1。