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1.
紫苏PfDGAT2基因生物信息学及表达特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《华北农学报》2017,(5)
为研究二酯酰甘油酰基转移酶2(PfDGAT2)在紫苏种子油脂合成过程中的调控作用,对紫苏DGAT2基因及其编码的蛋白质进行了详细的生物信息学分析,并研究了该基因在不同紫苏品种中的表达特性。结果表明,PfDGAT2基因c DNA全长1 249 bp,共编码329个氨基酸;DGAT2蛋白的等电点为9.46,属于碱性蛋白质;二级结构预测表明,紫苏DGAT2蛋白的主要结构元件是无规则卷曲(34.65%)和α-螺旋(30.09%);系统进化树分析表明,紫苏与芝麻和烟草的亲缘关系较近,与油橄榄的亲缘关系较远。通过研究PfDGAT2基因在含油量不同的2个紫苏品种种子发育的不同时期表达特性,结果表明,该基因在开花后30 d形成的种子中表达量最高,但是二者又具有一定差异,晋紫苏1号(含油量46.88%)表达量为开花后10 d的1.63倍,并紫苏1号(含油量35.60%)为0.75倍,因此,推测DGAT2在紫苏TAG生物合成中起重要调控作用。 相似文献
2.
溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是植物油脂合成途径的一个关键酶,在植物油脂品质改良和提高种子含油量方面具有重要的应用价值。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和功能注释,从花生中克隆了溶血磷脂酸酰基转移酶基因,命名为AhLPAT。该基因cDNA全长1 629 bp,对应的基因组序列5 531 bp,由11个外显子和10个内含子组成,内含子剪接方式符合GT-AG剪接规则。根据编码区预测AhLPAT编码一条387个氨基酸组成的多肽,预测分子量为43.2 kD,等电点为9.42。AhLPAT蛋白含有一个典型的酰基转移酶保守功能结构域以及溶血磷脂酰基转移酶相似的保守区域。该蛋白的氨基酸序列与已报道的其他物种LPAT蛋白序列有较高的一致性。AhLPAT与旱金莲、油菜、海甘蓝、蓖麻和拟南芥的LPAT蛋白氨基酸相似性依次为90%、89%、89%、88%和87%。系统进化分析表明,AhLPAT与拟南芥AtLPAT2亲缘关系较近,且同属于内质网型LPAT蛋白。RT-PCR分析表明,AhLPAT基因在花生根、茎、叶、花、果针和种子中均有表达,在花生开花后50~60 d,果针和种子中的表达量最高,且AhLPAT的表达量与花生种子含油量积累速率变化一致,二者显著相关(r=0.63,P<0.05)。推测AhLPAT基因在花生种子油脂合成中起重要作用。 相似文献
3.
甘油三磷酸酰基转移酶(GPAT)基因编码参与植物油脂生物合成的酶。为了提高油菜籽含油量,促进油菜增产增油,改善菜籽油脂肪酸组分,克隆甘蓝型油菜Napin启动子与三酰甘油合成相关基因BnGPAT9,构建pBI121-Napin-BnGPAT9植物过表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥,采用气相色谱法分析种子中脂肪酸组分,通过索式抽提法测定种子中油脂含量,研究在种子中过表达BnGPAT9基因对种子油脂合成的影响。Napin启动子在线分析表明,克隆到的启动子具有大量TATA-box、CAAT-box以及ABRE、GCN4等特征元件,完全具备种子特异性表达功能;种子中脂肪酸组分分析显示,拟南芥种子中油酸(C18∶1)含量提高0.70～1.01百分点,亚油酸(C18∶2)和芥酸(C22∶1)含量降低;拟南芥种子含油量测定结果显示,种子中含油量显著增加1.91～2.56百分点。综上,甘蓝型油菜BnGPAT9基因对植物油脂合成具有重要作用,利用Napin启动子在拟南芥种子中过表达BnGPAT9基因可提高种子含油量并改善脂肪酸组成成分,为BnGPAT9基因应用于油菜油脂改良方面打下一定基础。 相似文献
4.
二酰基甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase, DGAT)在植物油脂代谢和抗逆过程中发挥重要作用。为探究DGAT基因在向日葵(Helianthus annuus L.)中的进化及在油脂积累和非生物胁迫应答中的功能,本研究以拟南芥AtDGATs基因为基础序列,通过同源比对从向日葵基因组中获得18个DGAT同源基因序列,并对其染色体分布、基因结构、蛋白保守结构域、系统进化关系、组织特异性表达以及非生物胁迫下的表达模式进行系统分析。结果表明,向日葵DGATs基因可分为4个亚族(DGAT1、DGAT2、DGAT3和WSD),且同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序;HaDGATs基因的启动子区富含逆境和植物激素响应相关元件;片段复制是导致该基因家族扩张的主要因素; qRT-PCR结果表明, HaDGAT1、HaDGAT2和HaDGAT3主要在种子发育的早、中期表达,与种子油脂快速积累密切相关,而HaWSDs亚家族基因主要在茎、叶和花中表达。盐、低温、干旱和ABA处理后,多数HaWSDs基因在向日葵根、茎和叶中呈现诱导表达,推测其可能在对逆境胁迫的响应... 相似文献
5.
为了探讨农大D666含油量超亲遗传的分子机制,以及籽仁含油量与油脂合成酰基转移酶基因(GPAT9,LPAAT,DGAT1-2)表达水平的相关性,选取油脂积累的三个关键期R4、R5和R6期荚果的籽仁,进行荧光定量PCR检测,分析了高油品系农大D666及其亲本不同发育时期籽仁内三类酰基转移酶基因的表达量,结果表明:在检测的3个材料中属于B染色体组的GPAT9-B和DGAT1-2B表达量明显高于A染色体组的部分同源基因GPAT9-A和DGAT1-2A,属于A染色体组LPAAT-A表达量明显高于B染色体组的LPAAT-B。农大D666的3类酰基转移酶基因表达量随荚果发育时期变化的模式与两个亲本、以及两个亲本间存在差异。农大D666的GPAT9-A表达量不同发育时期籽仁间无差异,其余基因随着荚果发育表达量逐渐升高。在R6期籽仁中,农大D666的GPAT9-B、GPAT9、DGAT1-2A、DGAT1-2B、DGAT1-2表达量均极显著高于两个亲本品种。DGAT1-2和GPAT9、LPAAT表达量的比值与种子最终含油量存在明显正相关。在发育的花生种子油脂积累的过程中,DGAT1-2和GPAT9、LPAAT表达量需要维持一定的协调性才有利于油脂的积累,从本研究中可得出R5期DGAT1-2和GPAT9、LPAAT表达量之间协调性较好,有利于油脂的合成与积累。推测高油品系农大D666含油量高的原因与R5期DGAT1-2和GPAT9、LPAAT表达量的相对值大小及R6期GPAT9、DGAT1-2的高表达有关。 相似文献
6.
为探讨文冠果种仁油脂合成积累与源汇基因表达的关系,以品系‘12-03’4个不同发育期(6月22日,7月6日, 7月19日和8月1日)的种仁为材料,利用氯仿甲醇法测定含油率,q RT-PCR方法分析油脂合成源基因(GPD1)和汇基因(DGAT1, DGAT2)在种仁中的表达差异及其对文冠果油脂快速合成积累的影响。结果表明:(1)文冠果种仁发育期,含油率呈快速上升趋势,从6月22日到8月1日的40 d,由6.69%上升到45.10%;(2)源基因GPD1和汇基因DGAT1与DGAT2在种仁发育前期中的表达量均呈快速上升趋势,且GPD1和DGAT2的表达量在7月19日达到最高值;随后的种仁成熟期,GPD1表达量迅速降低,而DGAT1的表达量则略有上升。源基因GPD1在种仁发育前期高表达,促进合成更多的TAG前体G3P,而种仁发育成熟期高表达的汇基因DGAT1和DGAT2则促进了TAG的持续积累。文冠果种仁发育期的油脂快速合成积累源于调控油脂合成的关键源基因(GPD1)和汇基因(DGAT1)的协同高表达,源基因GPD1表达量增加2.11倍和汇基因DGAT1表达量增加4.63倍,促成种仁含油量增加6.2倍。本研究可为理解木本油料种子油脂快速合成积累机制提供理论依据。 相似文献
7.
二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三酰甘油生物合成的关键酶,在三酰甘油的合成和积累过程中具有重要调控作用。为了研究大豆DGAT基因表达调控的分子机制,以大豆品种科丰1号为材料,通过PCR方法对GmDGAT1A的启动子(promoter-GmDGAT1A,pGmDGATIA)进行克隆,并通过转化拟南芥和GUS组织定位研究其功能。结果表明:以大豆叶片DNA为模板,成功克隆到GmDGAT1A基因ATG上游2 192 bp启动子序列。序列分析表明,pGmDGAT1A除具有启动子所必需的TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个响应于光、赤霉素和脱落酸等顺式作用元件。以GUS为报告基因,成功构建了植物表达载体pCAMBIA1381Z-pGmDGAT1A,并转化野生型拟南芥获得转基因植株。对转基因拟南芥植株进行PCR检测,能扩增到2 192 bp目标条带,表明已获得含有pGmDGAT1A的转基因拟南芥阳性植株。GUS组织化学染色结果显示,转基因拟南芥幼苗的叶脉和根染色较深,但是主根和侧根的根尖部分未染色;成熟期转基因拟南芥植株的根、叶脉以及角果内的隔膜和珠柄染色较深,茎和发育的种子未染色,表明pGmDGAT1A驱动的GUS主要在转基因拟南芥的根、叶脉以及角果内的隔膜和珠柄中表达。综上,克隆的大豆GmDGAT1A启动子具有活性,能够驱动下游目标基因的表达,有望应用于转基因育种。 相似文献
8.
《分子植物育种》2021,19(17):5688-5695
脂肪酸延伸酶1基因FAE1和Δ~(12)-脂肪酸脱饱和酶基因FAD2是植物脂肪酸生物合成途径中的两个关键酶基因,在同一甘蓝型油菜品种CY2中对这两个关键酶基因进行单表达和双表达遗传调控获得五种不同类型的具有相同遗传背景的转基因株系。本研究分析比较了种植于相同环境条件下的五类转基因株系及野生型对照的种子脂肪酸组成和含油量,结果表明,两基因单独和双重调控可显著改变油酸、亚油酸、亚麻酸、花生烯酸和芥酸等多种脂肪酸含量,其中两个内源目标基因同时沉默种子中的油酸含量从20.5%提高到了82.8%,拟南芥FAE1基因籽粒特异表达种子中的芥酸含量由43.9%增加到了60.2%。与野生型对照相比,五类转基因种子中的十八碳不饱和脂肪酸相对比率和油酸脱饱和比例均发生了显著变化。此外,增强FAE1基因表达后种子含油量有所提高,而沉默两个目标基因的表达则使种子含油量降低,表明两个关键酶基因调控对油脂合成与积累也产生一定影响。 相似文献
9.
为探讨沙棘非种子组织(果肉)和种子油脂合成积累与源汇基因表达间的关系,以2016年不同发育时期(7月10日,7月26日,8月11日,8月26日)的品系"TF-23"果实为材料,利用氯仿甲醇法测定果肉和种子含油量,采用q RT-PCR方法分析油脂合成源基因(GPD1)和汇基因(DGAT1,DGAT2)在果肉和种子间的表达差异及其对油脂合成积累的影响。结果表明:(1)沙棘果实发育过程中,果肉和种子含油率均呈逐渐上升趋势,但果肉的油脂合成积累速度快于种子,且果肉含油率20.62%明显高于种子6.16%。(2)源基因GPD1在果肉发育过程中一直维持在较高水平,明显促进了果肉TAG合成前体G3P的高效合成,而同期汇基因DGAT1和DGAT2的高表达则促进了TAG的高效积累;相反,种子发育过程中,源基因GPD1表达量非常低,而同期的DGAT1基因表达维持在较低水平且呈略微下降趋势,限制了种子油脂的合成积累。(3)沙棘非种子组织(果肉)和种子油脂合成积累的显著差异源于源基因GPD1和汇基因DGAT1协同表达的差异。本研究可为进一步培育果肉和种子含油量均高的沙棘良种提供科学参考。 相似文献
10.
二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在植物油脂合成中起关键作用,其活性高低与植物含油量显著相关。为探明油葵二酰甘油酰基转移酶2基因(HaDGAT2)的功能,本研究以‘新葵杂5号’为试验材料,从油葵中扩增HaDGAT2基因序列并构建酵母穿梭表达载体pYES2-Ha DGAT2,将重组载体转入酿酒酵母INVSc1后提取酵母总脂肪酸,甲酯化后GC-MS分析。结果显示,在酿酒酵母中可成功诱导HaDGAT2基因,且转HaDGAT2基因酵母中棕榈油酸(16:1)和油酸(18:1)含量与对照相比得到提高。结果表明,HaDGAT2基因在调控油脂合成的过程中具有重要作用。实时荧光定量PCR分析结果表明HaDGAT2基因在油葵根、茎、叶、花、子叶和不同发育时期的种子中都有表达,且在开花后31天的种子中表达量高,说明该基因表达无组织特异性,在油葵种子油脂积累后期起关键调控作用。本研究为深入了解油葵油脂和调控机制提供了基础,为今后利用分子育种手段提高并改良葵花籽油的品质提供了理论基础。 相似文献
11.
J. D. Lee M. L. Oliva D. A. Sleper & J. G. Shannon 《Journal of Agronomy and Crop Science》2008,194(4):320-324
Soya bean [ Glycine max (L.) Merr.] genotypes with modified unsaturated fatty acid profiles in seed oil have been developed. Higher oleic (18:1) and lower linolenic (18:3) acids are desirable for increased use of soya bean oil in food and industrial applications. The environment affects levels of unsaturated fatty acids in soya bean and it is important that desired components of seed oil are produced across a range of growing conditions. Our objective was to determine whether irrigation affects fatty acid levels in soya bean with altered fatty acid profiles. Seven modified oil genotypes which included elevated oleic acids, and/or reduced linolenic acid, along with two common soya bean varieties were evaluated with and without irrigation (rain fed) in four environments in each of 2 years. Irrigation generally had no significant influence on unsaturated fatty acid accumulation in seed oil in soya bean genotypes with altered fatty acid profiles. However, irrigation tended to show desirable effects on 18:1 and 18:3 contents in the genotypes studied. Oleic acid tended to be higher in eight of the nine genotypes and linolenic acid was lower in six of the nine genotypes under irrigation vs. rain fed treatments. 相似文献
12.
Breeding for Modified Fatty Acid Composition by Induced Mutations in Linseed (Linum usitatissimum L.) 总被引：1，自引：0，他引：1
Seeds of linseed (Linum usitatissimum L.) cultivars ‘Raulinus’ and ‘Bionda’ were treated mutagenically with ethyl methanesulfonate (EMS) in order to broaden the variation of fatty acid composition in the seed oil and to select mutants with reduced linolenic acid (C18: 3) content. The M2 generation was evaluated for fatty acid composition of the oil. Genetic variation for unsaturated fatty acids was demonstrated to be extended in the M2 generation as compared to the controls. Finally in the M5 generation of cv. ‘Raulinus’, lines with reduced C18:3 (< 40% vs. 55%) and correspondingly increased linoleic or oleic acid contents, respectively, could be selected. These mutants proved to be genetically stable as demonstrated by parent-offspring (M4/M5) regression. 相似文献
13.
以毛酸浆种子为原料,研究索氏微波提取法对毛酸浆籽油提取效率的影响,并以甲酯化脂肪酸为标准品,采用气相色谱法对毛酸浆籽油脂肪酸成分进行分析,通过与标准品比对出峰时间确定试样脂肪酸成分,使用面积归一法确定试样中各脂肪酸含量。结果表明,与普通热风干燥相比,微波干燥法能够提高毛酸浆籽油的提取效率;利用气相色谱法对毛酸浆籽油进行脂肪酸分析,共检测出8种脂肪酸,分别为:肉豆蔻酸1.3%,棕榈酸10.3%,硬脂酸5.3%,油酸14.3%,亚油酸62.7%,亚麻酸4.0%,花生酸1.1%,二十二烷酸1.0%。其中不饱和脂肪酸相对含量占81.0%,说明毛酸浆籽油具有较高的营养价值,开发前景广阔。 相似文献
14.
以58份不同类型(野生、半野生和栽培)大豆种质为材料,利用32对SSR标记分析大豆种质间的遗传多样性和进化关系,采用NIRS和GC方法分别分析大豆脂肪含量和脂肪酸组分含量,研究不同类型大豆种质油脂组成特点及其与演化的关系。结果显示,野生大豆和栽培大豆的油脂组成存在显著差异,栽培大豆脂肪含量(平均20.8%)显著高于野生大豆(平均10.49%),油酸含量(平均28.5%)显著高于野生大豆(平均14.37%),而亚麻酸含量却显著低于野生大豆;由相关性分析可知,大豆种子中的脂肪与油酸含量显著正相关(r=0.85**),而与其他脂肪酸组分极显著负相关;油酸与所有其他脂肪酸组分均负相关,特别是与亚麻酸和亚油酸呈极显著负相关(r=?0.90**和?0.89**);油脂组成和SSR标记对不同类型大豆种质的聚类和主成分分析表明,2种分类结果基本一致,可分为栽培和野生2个亚群,半野生大豆则分布于2个亚群中。由此可见,大豆油脂组成与大豆种质的驯化程度有关,脂肪含量和亚麻酸含量可以作为大豆演化分类的参考指标。 相似文献
15.
分析杭白芍结实性状及其籽油品质,为芍药籽油专用品种培育及籽油开发利用提供理论参考。对杭白芍的结实性状相关性和籽油理化性质进行测试和分析,结果表明：（1）单心皮种子数和心皮长均与单株产量呈极显著正相关,蓇葖果数与单株产量呈显著正相关,分株数与单株产量呈显著负相关;主成分分析表明,前4个主成分累计贡献率达88.8768%。（2）籽油测试结果表明,种子含油率21.31%,油酸40.56%,亚油酸29.16%,亚麻酸22.11%,籽油不饱和脂肪酸91.83%,维生素E含量79.64 mg/100 g。因此,在选育高产品系时要重点关注单心皮种子数、心皮长和蓇葖果数等性状指标。杭白芍籽油具有较高的食用价值,可以作为一种新型的油料作物,具备深入研究推广的价值。 相似文献
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甘蓝型油菜是主要的油料作物之一,种子含油量一般在35%～50%。油脂主要储存于油菜种子胚中,胚主要由子叶[包括外子叶(OC)和内子叶(IC)和胚轴(EA)]组成。低芥酸油菜品种皖油20号(WY20)种子不同部位的含油量存在显著差异。WY20的胚中, OC含油量最高, EA含油量最低。同时,脂肪酸组成在种子不同部位也存在差异, EA中棕榈酸(C16:0)、亚油酸(C18:2)及二十碳酸(C20:0)的比例均显著高于子叶,特别是C16:0在EA中的比例约为子叶的2倍。而油酸(C18:1)及二十碳烯酸(C20:1)在子叶中的比例均显著高于EA。硬脂酸(C18:0)在OC中含量最低,在IC和EA中无差别。亚麻酸(C18:3)则在OC中含量最高,在IC和EA中无差异。对发育34d种子的IC、OC和EA进行转录组分析,将三个部位中基因表达定量分析的结果两两比较后共发掘出7192个差异表达基因,其中OC和IC之间差异表达基因数目较少,子叶和EA间有较多的差异表达基因。子叶和胚轴中的差异表达基因富集在光合作用、脂肪酸代谢和叶绿素合成等生物学过程。基因功能注释显示,差异表达基因中有355个和脂质代谢相关,且多集中在质体中脂肪酸从头合成途径。本研究表明油脂合成途径关键基因的差异调控是造成油菜种子不同部位含油量和脂肪酸组成差异的主要因素。 相似文献
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With the purpose of enhancing oil production, the present work was carried out to elucidate relationships between photosynthesis of leaves, siliques and seeds yield and seeds oil accumulation of oilseed rape. Field trials, in which two repeated experiments was carried out during 2012–2014 growth season, a rape hybrids the “Qin You No.7” (Brassica napus L.) variety was taken into account. The results showed that, on rape plant the photosynthetic capacity and chlorophyll a, b, carotenoid contents of leaf were significantly higher than that of silique shell. Oil content of 94.7% was achieved in young seeds (sampled at 25th day after flowering ending stage of the tested rape plant) versus to mature seeds, saturated fatty acids percent was higher whereas oleic acid percent was lower of oil extracted from young seeds. During flowering period of the rape plants tested, area and dry weight of leaves attained maximum, treatments of removing leaves induced reduction in seeds number per silique, siliques number, seeds yield per plant and seeds oil content, these indexes were respectively decreased by 73.6%, 43.4%, 83.4% and 10.5% in maximum, and seeds oil composition was not significantly influenced; during seeds growing period of the tested plants, surface area and dry weight of siliques attained maximum, under shading siliques treatment, the 1000-seed weight, seeds yield per plant and seeds oil content were respectively reduced by 57.5%, 61.4% and 44.7% in maximum, and seeds oil oleic acid (C18:1) and linolenic acid (C18:3) percent was decreased, linolic acid (C18:2) and erucidic acid (C22:1) percent was increased. So for oilseed rape plant during flowering period, surface area and photosynthesis of leaves dramatically influenced siliques number, seeds number and seeds yield; while in seeds growth period, surface area and photosynthesis of siliques greatly influenced 1000-seed yield, seeds yield, seeds oil content and oil composition; oil accumulation in rape seeds initiated early since seeds commencing growth, seed mature degree influenced oil composition of seeds. 相似文献
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超声波辅助溶剂法提取芦柑籽精油工艺优化 总被引：1，自引：1，他引：0
研究了超声波辅助溶剂法萃取芦柑籽精油的最佳工艺条件,并分析其理化性质及脂肪酸组成。结果表明,采用超声波功率130W、料液比（mg︰mL）1︰7、处理时间120s,所得精油提取率为40.49%,且各理化指标均符合要求;气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析表明芦柑籽精油含有亚油酸（36.0721%）、油酸（28.1571%）、棕榈酸（29.5704%）、硬脂酸（3.4877%）、亚麻酸（2.7126%）,不饱和脂肪酸含量高达66.9418%。 相似文献
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采用超临界CO2流体萃取南瓜子油,气相色谱等方法测定了南瓜子油的理化成分、脂肪酸组成、品质特性。结果表明,南瓜子含粗蛋白质为33.28%,粗脂肪为42.77%;超临界CO2流体萃取南瓜子油的提取率为90%,明显优于其他提取方法;南瓜子油含丰富不饱和脂肪酸,其中亚油酸占52.29%,所得南瓜子油品质良好酸价为1.46 mg/g,过氧化值为1.62 mmol/kg。 相似文献
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LIU Hao LU Qing LI Hai-Fen LI Shao-Xiong CHEN Xiao-Ping LIANG Xuan-Qiang HONG Yan-Bin 《作物学报》2019,45(11):1638-1648
FAB2位于油酸合成通路的上游,编码硬脂酰-ACP脱饱和酶,调控硬脂酸(C18:0)向油酸(C18:1)转化。本研究发现高油酸品种开农176种子发育前期FAB2的表达量升高,而成熟期油酸过量积累会抑制FAB2的表达。利用开农176与开农70构建F2杂交群体,发现当植株油酸含量超过60%时会从整体水平上抑制FAB2的表达。种子发育前期,油酸不断积累会导致过氧化物酶活性升高,并且活性氧含量随之增加;但是在种子发育后期均降低,该结果与FAB2的表达量变化趋势相同。亚细胞定位结果表明, FAB2与FAD2分别定位于叶绿体与内质网。FAB2编码区序列多态性分析显示,该蛋白序列氮端的氨基酸结构缺失可能会导致硬脂酸含量升高。FAB2启动子序列存在大量AT碱基的富集区域,并且含有光响应、激素调控、转录因子结合的保守顺式元件。本研究发现过量积累的油酸会激活过氧化物酶介导的活性氧信号途径,进而通过细胞核内的未知转录因子调节上游基因FAB2的表达量,该结果不仅拓展了对FAB2的功能认知,也为培育高油酸花生品种提供了相关的理论指导。 相似文献