脂肪酸去饱和酶FAD3蛋白特征及其在大豆中的遗传演化分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李战

作者： 李战;王影;于莉莉;陈伊洁;于欢;王俊;邱丽娟

作者机构：

关键词： GmFAD3;α-亚麻酸;大豆;蛋白结构;单倍型分析

期刊名称： 大豆科学

ISSN： 1000-9841

年卷期： 2023 年 04 期

页码： 396-405

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 微体ω-3脂肪酸去饱和酶(Fatty Acid Desaturase 3,FAD3)是植物种子α-亚麻酸生物合成的关键酶。尽管很多FAD3基因被分离和鉴定，植物FAD3蛋白结构特征及遗传演化研究较少。为了探究脂肪酸去饱和酶FAD3蛋白特征及其在大豆中的遗传演化情况，本研究分析了37个物种(包括33种植物、2种蓝藻和2种真菌)的51个FAD3蛋白的序列特征和进化关系，并分析了大豆3个GmFAD3(GmFAD3A、GmFAD3B和GmFAD3C)基因在598份材料中的单倍型及其编码蛋白构象。结果发现，植物FAD3蛋白序列和结构较为保守，其进化关系与植物分化进程一致。GmFAD3A、GmFAD3B和GmFAD3C分别包含14,4和4种单倍型。GmFAD3A-1(Hap1/2)在各大豆种植区域均有分布，Hap3/4/5除华南和西北地区外，其他地区均有分布。虽然GmFAD3A-1(Hap1/2/4)和GmFAD3A-1(Hap3/5)编码蛋白构象差异较大，但可能与地理分布并无关联。而GmFAD3A-2(Hap1～5)编码蛋白构象基本相同，表明GmFAD3A-2可能并未受到选择。GmFAD3B(Hap1/2/4)中地方品种占比较高，其中Hap1/2在我国各大豆主要产区均有分布，而Hap3中改良品种占比较高(78.57%),仅分布在东北、华北和华东地区，表明GmFAD3B(Hap1/2/4)和GmFAD3B(Hap3)编码蛋白构象差异可能受地理因素影响的同时受到人工选择。GmFAD3C中Hap1占比极高(98.66%),在我国各大豆种植区域均有分布，说明该基因比较保守，可能在大豆脂肪酸去饱和过程中起到非常重要的作用。本研究为GmFAD3在大豆α-亚麻酸积累中的作用机制解析和高α-亚麻酸育种提供参考。

分类号： S565.1

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