健康食用油料植物星油藤的主要组织器官转录组研究取得进展

        星油藤 (Plukenetia volubilis L.)又名美藤果、南美油藤,英文名称为Sacha Inchi或Inca peanut,为大戟科多年生木质藤本植物,种子含有41–54%的油以及25–27% 的蛋白质。星油藤种子油中的2种人体必需多元不饱和脂肪酸a-亚麻酸(ω-3类,简称ALA)和亚油酸(ω-6类)的含量达到86%以上,其中ALA含量高达48-54%。星油藤种子油在食品、保健品以及化妆品等方面具有广阔的应用前景,因此星油藤被国内外认为是一种极具发展潜力的健康食用油料植物。中国科学院西双版纳热带植物园于2006年从南美洲引种星油藤并试种获得成功,目前已在我国云南的西双版纳、普洱、元江和德宏等地以及海南、广东、贵州、广西等广大热带地区和干热河谷地区进行种植,并已推广到老挝和泰国等东南亚国家。然而,目前星油藤的遗传学数据信息及其ALA的合成代谢调控机制尚未明确。 

中科院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室能源植物分子育种研究组的博士生胡晓笛和副研究员潘帮珍在研究员徐增富的指导下,采用Illumina高通量测序技术对星油藤的根、茎、茎尖、叶、雌花、雄花、果实和种子8个主要组织器官开展了转录组测序分析研究。共获得约162 G的数据,De novo 组装后,最终得到的平均长度为851 bp,N50值为1,909 bp的124,750个unigenes数据集,其中70,124 个unigenes可以被注释。在根、茎、茎尖、叶、 雄花、雌花、果实和种子中分别发现495、24、249、390、195、2244、287和388个组织特异性表达基因。从de novo组装的转录组中,鉴定出211个unigenes可能参与ALA生物合成,89个unigenes可能参与脂肪酸分解代谢途径;其中,脂肪酸去饱和酶基因FAD3和FAD7可能对ALA在星油藤种子中的积累起到了重要作用。 

上述相关研究结果以De novo transcriptome assembly of the eight major organs of Sacha Inchi (Plukenetia volubilis) and the identification of genes involved in α-linolenic acid metabolism为题,已在线发表于国际专业学术期刊BMC Genomics 19:380上,https://doi.org/10.1186/s12864-018-4774-y上。该研究得到了云南省自然科学基金 (2014FB186 和 2016FB051)、中科院西双版纳热带植物园135项目(2017XTBG-T02)的支持。

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