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椰子胚乳发育相关基因的筛选及部分候选基因的克隆
  • 项目名称:椰子胚乳发育相关基因的筛选及部分候选基因的克隆
  • 项目类别:地区科学基金项目
  • 批准号:31060259
  • 申请代码:C150103
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:李东栋
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:海南大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

在椰子(Cocos nucifera L.)的生产过程中,椰肉(固体胚乳)特殊的营养组分和芳香类物质是相关下游产品的重要价值所在,是椰子品种选育和品质改良的重点研究对象。目前,有关椰肉中物质代谢和分子调控方面的研究在国内外尚属空白。本研究将在以往椰肉cDNA文库构建和分析的基础上,构建不同发育时期椰肉抑制消减杂交(SSH)文库,并以此为基础,通过cDNA芯片的制备和杂交,对椰子果肉发育过程中差异表达基因进行筛选并对其中部分候选基因进行克隆和功能分析。获得的研究结果将为从分子水平深入了解椰肉发育过程中物质代谢和分子调控机理,克隆与椰肉加工品质相关的关键基因,探究椰肉组织发育和物质代谢的分子机理,并为从分子水平改良椰子果实发育和物质代谢提供重要的研究基础。同时,本研究的开展也将为揭示其它棕榈科植物果实发育的分子机理,以及最终克隆重要的调控基因提供了研究和技术平台。

结论摘要:

椰子(Cocos nucifera L.)是世界范围内热带地区最重要的经济作物种类之一。在椰子的生产过程中,椰肉(固体胚乳)特殊的营养组分和芳香类物质是相关下游产品的重要价值所在,是椰子品种选育和品质改良的重点研究对象。目前,有关椰肉中物质代谢和分子调控方面的研究在国内外尚属空白。本研究在以往椰肉cDNA文库构建和分析的基础上,构建3个不同发育时期之间椰肉组织的4个抑制消减杂交(SSH)文库,获得了1272个独立克隆。同时,在不同文库之间的对比分析过程中,筛选得到了32个持续上调、7个持续下调以及28个短暂下调和23短暂下调的基因片段。在获得的737个有效的unigenes中, 103个候选基因所编码的酶与脂肪酸代谢和碳水化合物的合成相关。应用 KEGG (Kyoto Encyclopaedia of Genes and Genomes) 分析预示着5个与脂肪酸代谢紧密相关的功能基因(1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase (LPAAT), phospholipase D, acetyl-CoA carboxylase carboxyltransferase, 3-hydroxyisobutyryl-CoA hydrolase-like and pyruvate dehydrogenase)。3个与碳水化合物合成紧密相关(Triose phosphate isomerase, cellulose synthase and glucan 1,3-β-glucosidase),一个和脂肪酸以及碳水化合物的代谢均密切相关的候选基因片段(phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC)。同时,在获得的差异片段中筛选得到了一系列与脂肪酸代谢相关的转录因子。结合叶肉脂肪酸含量的分析,确定了一系列具有研究价值和潜在应用价值的候选基因。同时,研究结果也将为进一步了解和认识椰肉发育过程及调控方式提供了研究基础。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
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