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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1038
-
1048
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1038
-
1048
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1044
图
2
超长链脂肪酸
(VLCPUFAs)
合成示意图
(
引自
Qi
等
, 2004;
孙传喜等
, 2011)
注
: Des:
去饱和酶
; Elo:
延伸酶
; GLA: γ-
亚麻酸
; ALA:
亚麻酸
; DGLA:
二高
-γ-
亚麻酸
; AA:
花生四烯酸
; SDA:
十八碳四烯
酸
; ETrA:
二十碳三烯酸
; EDA:
二十碳二烯酸
; ETA:
二十碳四烯酸
; DPA:
二十二碳五烯酸
Figure 2 Schematic representation of VLCPUFAs biosynthesis (From Qi et al., 2004 and Sun et al., 2011)
Note: Des: Desaturase; Elo: Elongase; GLA: γ-linolenic acid; ALA: Alpha linolenic acid; DGLA: Dihomo-γ-linolenic acid; AA:
Arachidonic acid; SDA: Stearidonic acid; ETrA: Eicosatrienoic acid; EDA: Eicosadienoic acid; ETA: Eicosatetraenoic acid; DPA:
docosapentaenoic acid
5.2
棉籽油份改良策略选择存在的问题
棉籽油份改良策略选择要关注整个代谢网络
的调节。利用基因工程的手段来提高棉籽油含量，
需要深入剖析油脂合成代谢相关分子机制，鉴定更
多的油脂合成相关基因，特别是关键的调控基因。
通常，技术路线是在棉花中导入影响油脂代谢的外
源基因
,
或将受体中的内源目标基因过量表达或干
涉
(
张垚等
, 2007)
。利用转基因技术调节脂肪酸合成
关键基因，已经在不同物种中进行研究，并使受体
植株中的油脂含量或组分发生不同程度的变化。但
油脂合成过程极其复杂
,
是由质体、内质网及细胞
质等细胞结构参与、多个基因的众多酶协同表达作
用的结果，油脂合成代谢过程还受到糖酵解、碳代
谢与蛋白质代谢等过程的影响，因此，以调控油脂
含量或组分的转基因研究可能会遇到困难。例如，
脂肪酸合成酶
(fatty acid synthase, FAS)
是酰基链延
长过程中关联酶类，将大肠杆菌中该酶编码的
fabH
基因在油菜中过量表达，转基因后代中的油份含量
和组分并没有发生显著变化
(Verwoert et al., 1995)
。某
些研究中，甚至造成转基因受体植株的油份含量降低
(Dehesh et al., 2001)
。从而，依赖于单基因的导入及表
达调控，大幅度提高棉籽油份含量难度很大。
5.3
棉籽油遗传改良的重点方向
多元载体构建及其遗传转化技术的发展与完
善
(Liu et al., 2003;
别晓敏等
, 2010;
孙传喜
, 2011)
，
可以有效地实现新代谢途径建立与新组份的合成。
因此，将油脂合成和调控的多个关键基因构建多元
载体，遗传转化并实现其协同表达，可充分提高棉
籽油份含量，并实现在高等作物中生产不饱和长链
脂肪酸，改善种子油份营养品质。