油棕果实发育均一化全长cDNA文库的构建及脂肪酸代谢相关基因的筛选和克隆

油棕是最重要的热带油料作物种类之一。在我国，海南是油棕最主要的分布和适宜种植区域。针对目前国际上油棕脂肪酸代谢及其调控研究空白，本研究拟采用均一化全长cDNA文库构建、大规模测序和生物信息学分析相结合的策略，针对与油棕中果皮发育过程及脂肪酸代谢相关基因展开研究工作。项目研究将建立油棕果实发育全生育期的均一化全长cDNA文库，并通过大规模的EST 测序和功能注释分析，对相关功能基因进行筛选和克隆，为今后油棕果实中脂肪酸代谢途径的分析和调控研究提供研究基础。本研究的进行将为更好地揭示油棕中果皮发育的调控方式，最终克隆影响其组织发育及脂肪酸代谢的关键基因，并从分子水平上改良果实发育和脂肪酸特性提供更可靠的理论依据。同时，获得的油棕中果皮组织特异表达基因将为揭示油棕果实发育的分子调控机理，以及最终克隆重要的调控基因提供重要的物质基础和技术平台。

油棕(Elaeis guineensis Jacg)是最重要的热带油料作物种类之一。针对目前国际上油棕脂肪酸代谢及其调控研究空白，本研究采用均一化全长cDNA文库构建、大规模测序和生物信息学分析相结合的策略，针对与油棕中果皮发育过程及脂肪酸代谢相关基因展开研究工作。采取油棕果开花后30、60、90、120、150、180d的6个时间点，分别取中果皮作为试验材料，通过RNA提取，cDNA的合成和均一化处理构建均一化cDNA文库并进行EST序列分析。测序结果中共筛选得到了67127条unigenes。应用 Cluster of Orthologous Groups (COG) database对获得的所有unigenes进行功能分析和归类。结果表明：所有的序列分析后被划分在25个不同的功能基因家族。其中特别需要关注的是，与脂类合成、运输和代谢相关的序列为781 unigenes，占总序列数量的2.15%；应用Blast2GO program进行GO分析的结果表明：所获得的unigenes功能分类分别属于biological processes (31.55%)， cellular components (47.93%)， 和molecular functions clusters (20.51%) 等36个不同的种类。通过KEGG database注释和分析，共有 24041 unigenes归类至125个不同的代谢途径中。在与脂肪酸代谢途径相关的功能基因研究中，共筛选得到了91 unigenes (0.38%)。同时，筛选得到了133 (0.55%)个与次生代谢途径相关的unigenes。此外，应用数字表达谱的分析方法对油棕中果皮5个不同发育时期的基因动态表达情况进行分析，获取了不同时期基因动态表达的聚类图。综合油脂含量和基因动态表达的结果，从中筛选了17个与脂肪酸代谢相关的基因，并进一步对其中的几个进行功能研究。研究结果所建立的油棕果实发育全生育期的基因表达谱将为为更好地揭示油棕中果皮发育的调控方式，最终克隆影响其组织发育及脂肪酸代谢的关键基因，并从分子水平上改良果实发育和脂肪酸特性提供更可靠的理论依据。