EPA和DHA合成表达载体构建及对水稻的遗传转化

二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)是最具有营养价值的ω-3超长链多不饱和脂肪酸(very long-chain polyunsaturated fatty acids,VLPUFAs),其主要来源是某些深海鱼油、藻类和微生物.由于过度捕捞、重金属污染及提取产生的高昂价格等问题,已难以满足市场的需求,而高等植物中不存在ω-3 VLPUFAs途径.因此,开发富含EPA和DHA新植物资源具有广阔的应用前景.本研究将7个与co-3 VLPUFAs合成相关的酶基因共同导入水稻中,创建ω-3 VLPUFAs合成通路,以期获得种子中富含EPA和DHA的水稻新材料.人工合成优化后的EPA和DHA合成相关的7个基因,利用不同的水稻胚乳特异性高强度启动子,以及不依赖启动子的3,-非翻译区(untranslated regions,UTRs),分别与这些目的基因组合,利用高效多转基因堆叠系统Ⅱ(transgene stacking Ⅱ,TGS Ⅱ)构建到植物表达载体中,通过农杆菌介导法进行遗传转化,分别获得8个(pEPA)和7个(pDHA)独立的转基因株系.PCR和Southern杂交分析,证明目标基因已经以不同的拷贝数整合到水稻基因组中.本研究成功构建了 EPA和DHA合成途径植物表达载体,初步获得了阳性转基因植株,为后续ω-3 VLPUFAs在水稻种子中合成和积累的深入研究和应用打下了基础.