脂肪酸是生物体基本组成之一,在生物体中普遍存在,具重要生理功能。它们既是细胞膜脂的主要成分,一些信号分子的前体,还是重要的能源物质,具有巨大食用和工业价值。脂肪酸的生物合成途径较为复杂,涉及乙酰-CoA羧化酶、脂肪酸合成酶、脂肪酸去饱和酶和脂肪酸延长酶等一系列酶。近年来,人们对脂肪酸生物合成途径已进行了大量研究,克隆出了许多相关基因,初步阐明了脂肪酸合成规律,并在此基础上开展了利用基因工程技术调控脂肪酸合成的研究。本实验通过正向调控脂类合成限速酶乙酰辅酶A羧化酶中的羧基转移酶β亚基编码基因accD在植物中的表达,进行了植物脂肪酸代谢的研究。 植物中的乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)是控制脂类合成速率的关键酶,它在生物体内催化形成脂肪酸合成和脂酰链延伸系统等重要代谢反应的底物--丙二酰辅酶A(malonyl-CoA)。生物体中ACCase有2种类型,一种是异质型(heterom-eric),另一类为同质型(homomeric)。在构成异质型ACCase的4个亚基中β-CT较为特殊,它由叶绿体基因组中的accD基因编码。为了正向调控植物中脂类合成限速酶乙酰辅酶A,从而达到提高植物脂肪酸含量的目的,本实验克隆棉花accD基因和拟南芥CAC3基因转运肽序列,构建表达载体pBI121-CAC3tp-accD,采用转运肽介导的叶绿体间接转化方法转化拟南芥和烟草,利用CAC3基因转运肽将accD基因转移到植物叶绿体颗粒。 重组质粒通过冻融法转化根癌农杆菌GV3101。渗透法转化拟南芥,收集种子,并在含卡那霉素的MS培养基中发芽进行筛选,获得转基因拟南芥。叶盘法转化烟草,经不定芽诱导、生根培养,获得转基因烟草植株。T1代转基因拟南芥和转基因烟草植株经卡那霉素检测、PCR、RT-PCR检测后,初步表明目的基因在植株中可以正常转录。测定T1代转基因拟南芥叶片脂肪酸含量,并测定其种子千粒重和单株结籽量,以检测转基因植株脂肪酸含量变化。本实验为今后提高棉花脂肪酸含量的育种工作提供了一种切实可行的新思路。