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背景:杜氏盐藻(Dunaliella salina)是一种抗逆性强的单细胞真核绿藻,能在高达5 M的盐溶液中生长、繁殖。杜氏盐藻最突出的优点在于光合自养生长、培养条件简单、抗逆性极佳,可以有效地通过大规模开放式培养获得大量藻体,能极大地降低培养成本,因此适合作为高油脂工程藻株的候选藻种。在油脂代谢过程中有多种酶参与,并且对油脂合成产生重要的调节作用,而磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和二酰甘油酰基转移酶正是油脂代谢通路中非常重要的关键酶。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)对油脂合成起到负调控作用,通过催化磷酸烯醇式丙酮酸不可逆反应生成草酰乙酸和磷酸,从而使磷酸烯醇式丙酮酸进入蛋白质合成代谢。因此磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶可以通过控制蛋白质和油脂合成的共同底物磷酸烯醇式丙酮酸的流向,从而决定了蛋白质/油脂含量比例。二酰甘油酰基转移酶(diacylglycerol acyltransferase, DGAT)对油脂合成代谢起到正调控作用,是催化三酰甘油生物合成的最后一步关键酶,在动植物中广泛存在。DGAT1和DGAT2在细胞合成三酰甘油过程中的作用类似,DGAT1在三酰甘油代谢中具有广泛的作用,而DGAT2更倾向于特殊脂肪酸的积累,两者均能执行三酰甘油生物合成的最后一步。目的:为了研究杜氏盐藻PEPC基因的功能,克隆了杜氏盐藻PEPC基因的cDNA全长序列;并且为了研究外源DGAT基因对微藻油脂代谢是否有影响,构建了SV40启动子驱动目的基因DGAT1和DGAT2进行表达的微藻真核表达载体并转化了杜氏盐藻。方法:根据NCBI上GenBank中公布的莱茵衣藻、拟南芥、花生等真核生物PEPC基因两段高度保守的cDNA序列来设计杜氏盐藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的简并引物,通过RT-PCR的方法来获得杜氏盐藻PEPC基因的部分cDNA片段,并利用RACE技术首次从杜氏盐藻中克隆了包含PEPC基因完整编码区的cDNA序列。并且通过NCBI上GenBank中已公布的甘蓝型油菜DGAT1(登录号AF164434)和DGAT2(AF155224)的序列设计引物,采用RT-PCR从甘蓝型油菜中扩得DGAT1和DGAT2两个基因cDNA编码区序列,并构建SV40启动子驱动目的基因DGAT1和DGAT2进行表达的微藻真核表达载体,通过基因枪转化杜氏盐藻,使用草丁膦对转基因杜氏盐藻进行筛选。结果:RT-PCR的方法来获得杜氏盐藻PEPC基因的部分cDNA片段,并利用RACE技术首次从杜氏盐藻中克隆了包含PEPC基因完整编码区的cDNA序列。杜氏盐藻的PEPC基因cDNA序列全长为3523bp,包括完整的开放阅读框2949 bp,编码982个氨基酸,其蛋白质的相对分子质量为110560.5。并且克隆了甘蓝型油菜DGAT1和DGAT2基因的cDNA完整编码区序列,序列长度分别为1512 bp和1026 bp。构建了SV40启动子驱动目的基因DGAT1和DGAT2进行表达的微藻真核表达载体pSV40DGAT1(2)/CaMVBar,通过基因枪转化杜氏盐藻,使用草丁膦进行筛选,最终未能成功筛选出转基因杜氏盐藻。结论:本实验成功克隆了包含PEPC基因完整编码区的cDNA序列,并成功构建SV40启动子驱动目的基因DGAT1和DGAT2进行表达的微藻真核表达载体pSV40DGAT1(2)/CaMVBar,虽然最终未能成功筛选出转基因杜氏盐藻,但是为以后研究微藻油脂代谢提供一些相关信息。