[1]李战,王影,于莉莉,等.脂肪酸去饱和酶FAD3蛋白特征及其在大豆中的遗传演化分析[J].大豆科学,2023,42(04):396-405.[doi:10.11861/j.issn.1000-9841.2023.04.0396]
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脂肪酸去饱和酶FAD3蛋白特征及其在大豆中的遗传演化分析

《大豆科学》[ISSN:1000-9841/CN:23-1227/S] 卷: 第42卷 期数: 2023年04期 页码: 396-405 栏目: 出版日期: 2023-07-20
Title:
Protein Feature and Genetic Evolution Analysis of Fatty Acid Desaturase FAD3 in Soybean
作者:
李战1; 王影2; 于莉莉2; 陈伊洁1; 于欢1; 王俊1; 邱丽娟2
1.长江大学 农学院/农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室（部省共建），湖北 荆州 434025；2.中国农业科学院 作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程，北京 100081
关键词:
GmFAD3; α-亚麻酸; 大豆; 蛋白结构; 单倍型分析
DOI:
10.11861/j.issn.1000-9841.2023.04.0396
摘要:
微体ω-3脂肪酸去饱和酶（Fatty Acid Desaturase 3，FAD3）是植物种子α-亚麻酸生物合成的关键酶。尽管很多FAD3基因被分离和鉴定，植物FAD3蛋白结构特征及遗传演化研究较少。为了探究脂肪酸去饱和酶FAD3蛋白特征及其在大豆中的遗传演化情况，本研究分析了37个物种（包括33种植物、2种蓝藻和2种真菌）的51个FAD3蛋白的序列特征和进化关系，并分析了大豆3个GmFAD3（GmFAD3A、GmFAD3B和GmFAD3C）基因在598份材料中的单倍型及其编码蛋白构象。结果发现，植物FAD3蛋白序列和结构较为保守，其进化关系与植物分化进程一致。GmFAD3A、GmFAD3B和GmFAD3C分别包含14，4和4种单倍型。GmFAD3A-1（Hap1/2）在各大豆种植区域均有分布，Hap3/4/5除华南和西北地区外，其他地区均有分布。虽然GmFAD3A-1（Hap1/2/4）和GmFAD3A-1（Hap3/5）编码蛋白构象差异较大，但可能与地理分布并无关联。而GmFAD3A-2（Hap1~5）编码蛋白构象基本相同，表明GmFAD3A-2可能并未受到选择。GmFAD3B（Hap1/2/4）中地方品种占比较高，其中Hap1/2在我国各大豆主要产区均有分布，而Hap3中改良品种占比较高（78.57%），仅分布在东北、华北和华东地区，表明GmFAD3B（Hap1/2/4）和GmFAD3B（Hap3）编码蛋白构象差异可能受地理因素影响的同时受到人工选择。GmFAD3C中Hap1占比极高（98.66%），在我国各大豆种植区域均有分布，说明该基因比较保守，可能在大豆脂肪酸去饱和过程中起到非常重要的作用。本研究为GmFAD3在大豆α-亚麻酸积累中的作用机制解析和高α-亚麻酸育种提供参考。
更新日期/Last Update: 1900-01-01