发布日期：2022-10-20
浏览次数：
研究证实 WRI1 基因主要在种子发育早期中发挥作用。例如，在早期阶段的燕麦(Avena sativa L.)籽粒中，更多的碳分配从淀粉流向脂质，使得脂质积累更多，且 AsWRI1 基因在富含油脂的胚乳中具有较高的表达量。玉米(Zea mays L.) ZmWRI1 基因的表达使种子油含量增加了 46% 。藜麦(Chenopodium quinoa)是世界上最古老的栽培作物之一，现多种植于中国高海拔地区，其种子蛋白质含量丰富，营养价值高，藜麦的脂肪含量高于多种日常食用谷物。截止目前，针对其油脂合成的 WRI1 基因并未进行深入研究。
图1. 藜麦 WRI1 蛋白的三级结构
图2. 藜麦 WRI1 基因家族进化树与基因结构
图3. 藜麦, 拟南芥, 大豆和菜豆 WRI1 基因家族系统进化树
本研究利用生物信息学方法，发现在藜麦中鉴定出的 WRI1 基因多于玉米和油棕两种重要的油料作物，发生了显著的基因扩增，这说明基因扩增可能增强了藜麦对高海拔环境的适应能力。此外，藜麦 WRI1 基因各成员之间的理化性质差异较大且基因结构也不同，这可能会影响其基因功能的作用。本研究还发现 WRI1 基因在藜麦干种子中的表达量高于其他检测组织，推测 WRI1 基因的存在与藜麦干种子中的油脂含量密切相关，因此，提高这些基因的表达水平可能有助于为种子萌发提供更多的碳和能量，促进藜麦的生长发育。藜麦种子中较丰富的油脂含量为当地的油脂获取提供了新方向，因此，本研究分析了 WRI1 基因在藜麦中的主要功能，为藜麦发展成为新兴的油料作物提供较清晰的遗传背景。
图4. 藜麦 WRI1 蛋白保守结构域分析
注: A: 藜麦 WRI1 蛋白保守结构域的位置图; B: 藜麦 WRI1 蛋白保守结构域的 LOGO 图
国家重点实验室封烁课题组利用生物信息学方法，对藜麦的 WRI1 基因家族进行鉴定与分析，研究发现 WRI1 基因在干种子中的表达量高于其他组织，说明它们主要在藜麦干种子中发挥作用。因此 WRI1 基因与藜麦干种子脂肪含量密切相关。该研究获青海省科技厅自然科学基金青年项目资助，研究成果于2022年4月7日以“藜麦 WRI1 基因家族鉴定与分析”为题发表于分子植物育种。
文章链接：https://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220406.1140.002.html
