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微藻具有光合作用效率高、生长周期短、环境适应能力强和生物量大等特点,已经成为生物柴油研究领域的热点。海洋硅藻的初级生产力占全球1/5,是海洋中重要的初级生产者。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)属羽纹纲海洋硅藻,是硅藻研究的模式种,其油脂含量一般占细胞干重20%-30%,是制备微藻生物柴油的优质原料。本文以三角褐指藻(P. tricornutum)为研究对象,通过延伸引物PCR的方法从三角褐指藻cDNA中克隆得到油脂代谢关键酶基因—二酰甘油酰基转移酶2基因(DGAT2),并对该序列进行生物信息学分析;同时以内源fcp(fucoxanthin,chlorophyll a/c-binding protein,墨角藻叶绿素a/c结合蛋白)基因簇的调控序列及选择标记基因bar作为载体元件,构建了三角褐指藻通用转化载体。本研究为今后三角褐指藻中相关油脂代谢基因的功能验证及高油脂重组藻株的构建提供可供借鉴的手段方法和基本材料。1.以已知序列的未知基因片段出发,通过延伸引物的方法从三角褐指藻cDNA中克隆得到二酰甘油酰基转移酶基因2(Acly-CoA: diacylglycerolacyltransferase2,DGAT2),命名为PT-cDGAT2。该基因cDNA序列全长1080bp,可编码359个氨基酸。从三角褐指藻基因组中克隆得到全长1459bp的二酰甘油酰基转移酶2基因,命名为PT-gDGAT2,含有大小为77bp和88bp两个内含子(intron)。经氨基酸序列分析发现其存在DAGAT功能域,其中包括CRAL/TRIO脂质结合域、CoA结合域、PlsC(磷酸-酰基转移酶)结构域等。综合分析表明,PT-cDGAT2可能具有酰基转移酶功能,能催化二酰甘油Sn-3位加上脂肪酸酰基形成三酰甘油。这些生物信息学分析结果为其今后编码的氨基酸序列的功能验证以及三角褐指藻油脂代谢关键酶的相关研究提供依据。2.借鉴真核微藻核转化常见方法和筛选手段,并结合三角褐指藻自身的特点,选择合适的载体元件和筛选基因,构建三角褐指藻通用转化载体。本文首先从三角褐指藻基因组中克隆得到内源fcp基因簇的调控序列作为载体元件,以除草剂草丁膦抗性基因bar为选择标记基因,分别插入pSP73克隆载体,经PCR、酶切及测序验证,成功构建得到通用转化载体pfcpA-MCS/fcpB-Bar。3.利用基因枪法将上述转化载体导入三角褐指藻细胞中,在含除草剂草丁膦的固体平板筛选得到抗性单藻落。实验结果揭示了通用转化载体的有效性,为三角褐指藻DGAT2的功能验证及高油脂重组藻株的构建提供了可借鉴的手段方法。