全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(3): 378385 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB109300)和江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD, 010-809001)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 郭旺珍, E-mail: moelab@njau.edu.cn, Tel: 025-84396523
Received(收稿日期): 2014-08-22; Accepted(接受日期): 2014-12-19; Published online(网络出版日期): 2015-01-12.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20150112.0940.009.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00378
棉花溶血磷酸酯酰转移酶(LPAT)家族基因的发掘和表达分析
丁 检 吴 双 蔡彩平 郭旺珍*
南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室, 江苏南京 210095
摘 要: 棉花油脂合成相关代谢在控制油分形成、纤维发育等进程中起着重要作用。溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是
植物油脂代谢过程中的一个关键酶。本研究利用雷蒙德氏棉全基因组数据库, 通过生物信息学技术, 鉴定并获得 8
个棉花 LPAT家族基因的全序列和染色体定位等信息。通过序列比对进行系统进化和分类分析, 明确这 8个家族基因
分布在 6 条染色体上, 分为 4 亚类, 其中第 I 类和第 III 类中各含 2 个基因、第 II 类 1 个、第 IV 类 3 个。组织表达
分析表明这 8个基因在棉花营养和生殖阶段均表现表达多样性。LPAT6和 LPAT8在 17 d胚珠中表达水平很高, 推测
在油脂合成代谢调控中起重要作用。8个 LPAT基因均在纤维中优势表达, 其中 LPAT2、LPAT3和 LPAT4表达水平更
高, 推测 LPAT家族基因的表达参与棉纤维发育进程。
关键词: 油脂代谢; LPAT基因家族; 染色体定位; 系统分析; 表达特征
Genome-wide Identification of Lysophosphatidic Acid Acyltransferase Gene
Family and Their Expression Analysis in Cotton
DING Jian, WU Shuang, CAI Cai-Ping, and GUO Wang-Zhen*
State Key Laboratory of Crop Genetics &Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
Abstract: Metabolism related to lipids synthesis plays an important role in regulating both oil biosynthesis and fiber development
in cotton. Lysophosphatidic acid acyltransferase (LPAT) is a key enzyme in oil biosynthesis pathway in plant. In this study, eight
cotton LPAT family genes were identified and their gene sequences, chromosome location were obtained, based on G. raimondii
genome database (http://www.phytozome.net/) and bioinformatic method. These LPAT members were anchored on six chromo-
somes in G. raimondii. Phylogenetic analysis showed that LPAT candidate genes were classified into four groups, with two mem-
bers each in group I and group III, one in group II, and three in group IV. The expression patterns of LPAT genes revealed their
important roles in diverse functions in the developmental stages of vegetative and reproductive growth in cotton. LPAT6 and
LPAT8 showed the highest expression level in ovules at 17 days post-anthesis, which might play an important role in regulating oil
biosynthesis. Eight genes showed the preferential expression level in fiber development stages. Among them, LPAT2, LPAT3, and
LPAT4 showed the higher expression level in fiber than in other tissues and organs, implying their association with cotton fiber
development.
Keywords: Lipids metabolism; LPAT gene family; Chromosome location; Phylogenetic analysis; Expression pattern
植物油脂的主要成分是甘油三脂肪酸酯, 又称
三酰甘油(TAG)。其生物合成主要在内质网上完成,
由甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)、溶血磷脂酸酰基
转移酶(LPAT, 又名AGPAT)和二酰甘油酰基转移酶
(DGAT)调控 , 这3种酰基转移酶依次将酰基CoA的
脂肪酸转移到甘油 , 该途径称为依赖酰基CoA的
Kennedy途径[1]。LPAT是甘油三酯合成途径中的第2
个酰基转移酶, 其功能是将脂肪酰基CoA结合到甘
油三酯sn-2位上形成磷脂酸(PA), 产生的磷脂酸既
可以继续脱磷酸进而合成TAG, 也可以进入磷脂合
成途径, 参与生物膜的形成[2]。因此, LPAT具有极其
重要的生理功能。目前, LPAT的同源基因已在拟南
芥(Arabidopsis thaliana)[3]、蓖麻(Ricinus communis)[4]
和花生(Arachis hypogaea)[5]等植物中被分离克隆。
第 3期 丁 检等: 棉花溶血磷酸酯酰转移酶(LPAT)家族基因的发掘和表达分析 379


研究表明拟南芥中至少存在9个LPAT基因 [6], 虽然
其基本功能相似, 但作用底物、表达特性以及亚细
胞定位等存在极大差异[3,7-8]。植物中, 不同LPAT对
不同酰基CoA具有特异的选择作用 , 它在sn-2位上
优先转移的底物是不饱和酰基链。由于TAG的不饱
和脂肪酸通常位于sn-2位, 因此调控LPAT基因表达
对利用基因工程改良种子脂肪酸成分, 尤其是降低
饱和脂肪酸含量具有重要的研究价值。在拟南芥和
油菜中过量表达酵母LPAT基因突变型(SLC1-1), 可
增加TAG sn-2位上长链脂肪酸比例和含量, 使种子
含油量提高8%~48%[9]。在拟南芥种子中特异过表达
编码油菜微粒体的2种LPAT基因, 转基因后代种子
重量和脂肪酸含量分别比对照平均增加 6%和
13%[10]。
棉花是重要的纤维作物, 也是世界第六大油料
作物。棉纤维发育是一个非常复杂的过程, 涉及大
量代谢途径, 上千个特异基因参与表达调控。油脂
类物质具有重要的生理功能, 可通过不同代谢途径
形成结构各异、功能相关的一组化合物, 调节相关
蛋白表达, 从而影响纤维的生长发育。冷雪等[11]通
过基因芯片方法对棉花纤维伸长相关基因研究发现,
参与油脂代谢的多个基因在棉纤维伸长阶段上调表
达。Qin等[12]研究表明长链脂肪酸与纤维的伸长高度
相关。另一方面, 棉籽作为棉花的副产物, 其种子含
油量约23%~26%, 是重要的植物油料资源。棉籽油
是生产食用油、工业原料[13]以及生物柴油的理想原
料[14]。因此, 明确棉花油脂代谢过程中一些关键基
因及其表达特征, 利用油脂代谢基因工程技术定向
改善棉花油分和纤维品质, 对阐明棉纤维发育机制,
提高棉花综合利用效率均有重要意义。本研究基于
棉属二倍体野生种雷蒙德氏棉基因组序列信息[15], 利
用生物信息学手段, 进行全基因组棉花LPAT家族基
因的鉴定, 染色体定位和分类研究, 并明确其同源
基因在栽培陆地棉不同组织器官的表达特征, 为深
入阐明该类基因功能特征及育种利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 植物材料
选用陆地棉遗传材料 7235, 于 2012—2013年种
植于南京农业大学网室。在盛花期, 采集开花后 0
和 5 DPA (days post-anthesis)的胚珠和纤维混合物,
10、14、17、20和 23 DPA的纤维及胚珠组织, 迅速
置液氮中, 在–70℃冰箱保存。根、茎和叶组织取自
有 5~6片真叶的棉花幼苗。
1.2 LPAT 基因家族成员识别、保守结构域预测
和基因结构分析
棉花二倍体野生种雷蒙德氏棉全基因组数据下
载于 Phytozome网站(http://www.phytozome.net/)。使
用 Pfam数据库工具发掘 LPAT家族基因, 获得其保
守结构域 Acyltransferase (PF01553)的种子文件[16],
再通过 HMMER 3.0 软件[17]检索已有的数据库。从
GenBank EST 数据库 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
dbEST/)下载陆地棉 (G. hirsutum)、海岛棉 (G. bar-
badense)、亚洲棉(G. arboreum)和二倍体野生种雷蒙
德氏棉(G. raimondii)的 EST序列。采用 GSDS程序[18]
完成基因结构分析。利用 DNAstar (http://www.
dnastar.com/)完成 ORF、等电点和分子量预测。根据
数据库中棉花 LPAT 基因序列信息, 获得每个基因
在雷蒙德氏棉染色体上的分布情况。
1.3 序列比较及系统进化分析
利用 ClustalX 软件[19]进行多重序列比对。使用
MEGA 软件(Ver 5.05)[20]通过多重序列比对 , 利用
Maximum-likelihood法(BootStrap检验 1000次)构建
系统发育树。拟南芥和其他植物中的 LPAT 基因和
蛋白序列分别下载于 TAIR (http://arabidopsis.org/)和
NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)。
1.4 总 RNA提取及 cDNA第一链的合成
采用 CTAB-酸酚法[21]分别提取 10、14、17、20
和 23 DPA纤维和胚珠的总 RNA。采用 RNA试剂盒
(Bioer Technology, 北京)提取 0、5 DPA胚珠和纤维
混合物, 及根、茎和叶的总 RNA。采用微量分光光
度计(Nanodrop, USA)和 1%琼脂糖凝胶检测 RNA的
浓度和质量。取 2 μg总 RNA用于 cDNA第一链的
合成, 研究方法参照试剂盒说明书(Vazyme Biotech,
南京)。
1.5 实时荧光定量 RT-PCR分析
参照棉花不同 LPAT 基因的转录组序列, 利用
Primer5.0 (http://www.premierbiosoft.com/)设计各基
因特异的 qRT-PCR引物, 扩增片段为 75~200 bp, 退
火温度设定在 58~60℃ (表 1)。引物合成由南京金斯
瑞生物科技有限公司完成。20 μL 反应体系包含
SYBR Green Realtime PCR Master mix 10 μL,
LPAT-F/R引物各 1 μL, cDNA模板 1 μL, 去离子水
8 μL。扩增条件为 95℃ 3 min; 95℃ 15 s, 60℃ 20 s,
72℃ 20 s, 40个循环; 72℃ 10 min。以棉花持家基
因 His3 (AF024716)作为内参基因[22]。利用 ABI实时
380 作 物 学 报 第 41卷


表 1 LPAT家族基因表达分析所用引物
Table 1 Primers for expression analysis of LPAT family genes
引物名称
Primer name
上游引物序列
Forward sequences (5–3)
下游引物序列
Reverse sequences (5–3)
用途
Purpose
His3 GAAGCCTCATCGATACCGTC CTACCACTACCATCATGG 内参引物 Internal control
LPAT1 GACAACATCAACGATTACATA ATCTTGAACTGTTCTTGGT qPCR分析 qPCR analysis
LPAT2 GGGAAAGCCTAGAATGAC AAGTGATACAGACATAAGGTT qPCR分析 qPCR analysis
LPAT3 CTCAAGTGGATGGCAATA AGTAGCTTTGATCTTTGGT qPCR分析 qPCR analysis
LPAT4 ATGATATTGGCAGGTAATGA TTATGGTAATGGTATATTCATGG qPCR分析 qPCR analysis
LPAT5 GACAAGGAAGGACAAGTAT AACTAGCATCACAAACAATT qPCR分析 qPCR analysis
LPAT6 GCTTAGCTTGTCTATATCTTG CCCTTAACAAAAGGCAAAA qPCR分析 qPCR analysis
LPAT7 TCATTCATAAACCCATCAAAG CTCGATGCTTAAGGTATCTA qPCR分析 qPCR analysis
LPAT8 CTTCAACTTCGCCTGTAT TTCTGAGAATTGGAACCTAA qPCR分析 qPCR analysis

荧光定量PCR仪(7500型)检测目标基因的表达情况。
每个样品重复3次。采用2–ΔCT法进行数据的相对定量
分析[23]。
2 结果与分析
2.1 棉花 LPAT家族基因的发掘与分类
以保守结构域 Acyltransferase (PF01553)为种子
文件, 通过生物信息学手段搜寻雷蒙德氏棉全基因
组数据库, 获得 35个含该结构域的候选基因。为了
进一步发掘棉花 LPAT 候选基因, 提取拟南芥、蓖
麻、玉米、水稻等作物中已经公布的 LPAT、GPAT、
LPEAT和 Tafazzin等类氨基酸序列, 与棉花中 35个
含酰基转移酶保守结构域基因进行系统发育分析。
参照蓖麻的酰基转移酶相关基因的分类方式 [4], 棉
花35个酰基转移酶相关基因分属于4个(LPAT、GPAT、
LPEAT 和 Tafazzin)大类, 其中 8 个基因与其他物种
中的 LPAT基因亲缘关系较近(图 1)。通过比对棉花
EST数据库, 8个基因均在陆地棉(G. hirsutum)、海岛
棉(G. barbadense)、亚洲棉(G. arboreum)和雷蒙德氏
棉(G. raimondii)棉种中发现至少一个与其同源性高
的 EST 序列(E≤–10), 说明这 8个基因属于棉花
LPAT家族基因, 且均有转录活性。按照雷蒙德氏棉
染色体与四倍体栽培棉种同源染色体整合结果, 明
确棉花 8 个 LPAT 家族基因分布在 6 条染色体上。
参考四倍体栽培棉种染色体编号, 依照染色体从小
到大位置顺序将 LPAT 基因家族 8个成员命名为
GrLPAT1~8 (表 2)。
由系统进化树分析表明, LPAT家族基因主要分
为 4 类, 第 I 类(LPAT1)包括拟南芥、蓖麻、玉米和
水稻的质体型 LPAT1 基因, 以及 2 个棉花的 LPAT
基因 ; 第 II 类(LPATB)仅包括蓖麻 LPATB, 水稻
LPATB和一个棉花 LPAT基因; 第 III类(LPAT4/5)包
括拟南芥的 LPAT4和 LPAT5, 蓖麻的 LPAT4和 LPAT5,
以及 2个棉花的 LPAT基因; 第 IV类(LPAT2/3)包括
多个物种中已经报道的 LPAT2 和 LPAT3 基因, 而棉
花中共有 3 个 LPAT 基因分布在这一类中。从分类
结果可知, LPAT 家族基因存在类型的多样性, 这可
能与基因功能的分化有关。

表 2 棉花 LPAT家族基因的基本信息
Table 2 Basic information of LPAT family genes in cotton
亚族分类
Subfamily type
基因
Gene
序列号
Accession number
氨基酸
Amino acid
等电点
pI
分子量
Mw (kD)
染色体定位
Chromosome location1)
I GrLPAT5 Gorai.009G056600.1 355 9.72 39.32 D05 (Chr. 09)
GrLPAT7 Gorai.010G113400.1 335 9.81 37.31 D06 (Chr. 10)
II GrLPAT1 Gorai.002G088200.1 299 9.79 33.72 D01 (Chr. 02)
III GrLPAT6 Gorai.010G012300.1 377 8.77 43.67 D06 (Chr. 10)
GrLPAT8 Gorai.013G052400.1 379 8.59 44.10 D13 (Chr. 13)
IV GrLPAT2 Gorai.002G230000.1 381 9.68 42.91 D01 (Chr. 02)
GrLPAT3 Gorai.004G019300.1 204 9.40 22.90 D08 (Chr. 04)
GrLPAT4 Gorai.006G138600.1 387 9.53 43.50 D09 (Chr. 06)
1) 染色体序号与四倍体栽培棉种染色体编号一致, 括号内示雷蒙德氏棉染色体原编号。
1) The chromosome numbers refer to our newly-updated interspecific genetic map in allotetraploid cultivated cotton species reported
recently[25], and the name of scaffolds from G. raimondii genome is showed in the bracket. pI: isoelectric point; Mw: molecular weight.
第 3期 丁 检等: 棉花溶血磷酸酯酰转移酶(LPAT)家族基因的发掘和表达分析 381



图 1 不同物种来源 LPAT基因家族的系统进化树
Fig. 1 Phylogenetic tree of LPAT faimly genes from different
species
At: 拟南芥; Ah: 花生; Os: 水稻; Gm: 大豆; Zm: 玉米; Rc: 蓖
麻; Ha: 向日葵; Gorai: 雷蒙德氏棉. I: LPAT1; II: LPATB; III:
LPAT4/5; IV: LPAT2/3. 进化树分支上的数字表示 BootStrap
(1000次)验证中该分支可信度的百分比。
At: Arabidopsis thaliana; Ah: Arachis hypogaea; Os: Oryza sativa;
Gm: Glycine max; Zm: Zea mays; Rc: Ricinus communis; Ha:
Helianthus annuus; Gorai: Gossypium raimondii. I: LPAT1; II:
LPATB; III: LPAT4/5; IV: LPAT2/3. BootStrap values (%) based on
1000 replicates are indicated beside the nodes.
2.2 棉花 LPAT家族基因的生物信息学分析
棉花 8 个 LPAT 家族基因编码的氨基酸大小在
204~387之间, 其等电点范围从 8.59~9.81 (表 2)。根
据 NCBI 和 Pfam 保守结构域预测显示, 棉花 LPAT
蛋白除含有一个酰基转移酶 acyltransferase 结构域
(PF01553), 还包含一个与溶血磷脂酰基转移酶相似
的保守区域(LPLAT)[24]。8个基因编码的 LPAT蛋白均
含有酰基转移酶的功能区段, 与棉花油脂代谢相关。
基因结构分析(图 3)显示, 所有棉花的 LPAT 基
因都存在 2个以上的内含子, 最多含 10个内含子。
内含子长度介于 78~1969 bp之间; 外显子数目为 3~
11个, 长度介于 34~569 bp之间。这种内含子-外显
子结构严重异化现象可能导致其基因的功能分化。
2.3 棉花 LPAT家族基因的表达特征分析
进化分析表明, 雷蒙德氏棉是异源四倍体 D 亚
基因组亲缘关系最近供体[26]。陆地棉是全球栽培面
积最大的异源四倍体棉花, 含 A 和 D 亚基因组, 存
在雷蒙德氏棉的同源基因。基于定量 RT-PCR 技术,
进一步分析这 8 个 LPAT 家族基因其同源基因在四
倍体陆地棉不同组织、器官中表达特征。以陆地棉
7235的根、茎、叶、胚珠和纤维混合物(0和 5 DPA)、
不同发育时期纤维和胚珠(10、14、17、20和 23 DPA)
等多组织器官 cDNA为模板, 以持家基因 His3为内
参, 定量分析表明, 8 个 LPAT 家族基因在陆地棉中
的表达特征呈现多样化。(1) LPAT5 和 LPAT7 属于
LPAT1 质体型基因, 在供检测的陆地棉不同组织器
官中表达水平均较低, 但在 17和 20 DPA的纤维组
织中表达水平相对较高; (2) LPAT1属于 LPATB型基
因, 在供检测的陆地棉不同组织器官中表达水平也
较低, 但在叶中的表达量最高, 在不同发育时期的
纤维组织中表达水平相对较高; (3) LPAT6和 LPAT8
属于 LPAT4/5型基因, 在 17 d棉花胚珠中表达量很
高 , 在不同发育期的纤维组织中也优势表达 ;
(4) LPAT2、LPAT3和 LPAT4属于 LPAT2/3型基因, 该
类基因在纤维中表达量高。其中 LPAT2 在 14 DPA
的纤维中表达量达到最高, 在 10、17和 20 DPA的
纤维组织中其表达量也很高; LPAT3 在纤维中的表
达水平随着纤维发育进程逐渐增高, 在 23 DPA的纤
维组织中表达量最高; LPAT4 在所有供试组织器官
都表达, 在根、茎、叶, 早期的胚珠中表达水平较高,
在 10 DPA的纤维组织中表达量最高。研究发现, 属
于同一类的不同基因有不同的表达特征, 表明进化
进程中, 家族内同类基因其结构的相似性和功能分
化的多样性。
382 作 物 学 报 第 41卷



图 3 棉花 LPAT家族基因结构分析
Fig. 3 Structural characterization of eight LPAT family genes in Gossypium raimondii
方框代表外显子, 黑色方框代表保守结构域, 黑色细线代表内含子, 0, 1, 2代表内含子插入位置。
The boxes, black boxes and black lines represent exon, domain and intron location, respectively. Number 0, 1, 2 represent the inserted
location of introns.

3 讨论
植物体内甘油脂类代谢涉及很多酶类, 如溶血
磷脂酸酰基转移酶(LPAT)、甘油-3-磷酸酰基转移酶
(GPAT)、溶血磷脂酰乙醇胺酰基转移酶(LPEAT)和心
磷脂酰基转移酶(Tafazzin)等, 它们都有一个共同的
酰基转移酶保守结构域 Acyltransferase (PF01553)[27]。
本研究利用生物软件和 Pfam数据库进行棉花 LPAT
家族基因发掘, 初步得到35个包含有多个亚家族成
员的候选基因。基于拟南芥和其他作物中已经公布
的 LPAT、GPAT、LPEAT 和 Tafazzin 等类基因的氨
基酸序列, 通过聚类分析, 将二倍体雷蒙德氏棉基
因组中的35个候选基因明确分为 GPAT、LPAT、
LPEAT/GPAT9以及 Tafazzin 4大类(图1), 并从中发
掘出8个棉花 LPAT家族基因成员。前人报道, LPATs
呈现底物特异性与类型多样性的双重特点[28]。进一
步利用陆地棉 TM-1全基因组序列信息(内部交流资
料)发掘到16个 LPAT 家族基因, 均表现为二倍体雷
蒙德氏棉基因组中的1个基因对应四倍体陆地棉
TM-1基因组中2个基因。聚类结果表明其分类与本
文研究结果一致, 没有出现其他类型。因此, 是否在
不同棉种中存在其他类型的 LPAT 家族成员, 需进
一步分析。
目前已从拟南芥、蓖麻等植物中完成 LPAT 家
族基因鉴定 , 其中拟南芥至少存在9个家族成员 [6],
蓖麻中存在7个家族成员[4]。这些家族基因在亚细胞
定位、表达特性和功能上呈现多样性 , 如拟南芥
LPAT1定位于质体, 与胚胎发育密切相关[8]; LPAT2
定位于内质网, 影响雌配子的发育; LPAT3定位未知,
在花粉中优势表达 [ 3 ] ; 在体外检测不到 LPAT4和
LPAT5的溶血磷脂酸酰基转移酶活性, 它们可能与
心磷脂合成有关[7]。聚类分析表明, 拟南芥、蓖麻等
作物中存在的不同类型 LPAT, 在棉花中均被鉴定。
从不同组织器官的表达特征看, 8个棉花 LPAT基因
呈现表达多样性, 即使是同一类型的 LPAT, 表达特
征也各不一样, 反映出功能分化的多样性, 其具体
的功能特征有待进一步研究。
溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是植物油脂代谢过
程中的一个关键酶。棉花是重要的纤维和油料作物。
实时荧光定量 PCR分析表明, 8个棉花 LPAT家族基
因在不同发育时期的胚珠和纤维中呈现表达水平多
样性。戚维聪等 [ 2 9 ]研究油菜种子发育过程中
Kennedy途径的各种酶活性变化, 发现 LPAT活性最
高, 且高含油量品系中 LPAT 活性高于低含油量品
系。陈四龙等[5]研究发现花生 LPAT4 基因的表达量
与种子含油量积累速率一致。棉花 LPAT6 和 LPAT8
在发育 17 d的胚珠中优势表达, 推测其可能参与种
子的油脂合成代谢。棉纤维发育是一个非常复杂的
过程, 研究发现, 在棉纤维伸长阶段检测到多个显
著上、下调表达基因, 它们主要参与脂肪酸代谢、
碳固定、脂肪和淀粉代谢等途径, 通过调控脂肪酸
代谢来影响纤维的发育[11]。Qin等[12]研究表明, 油脂
合成相关代谢中的 3-酮酰-CoA 合成酶(KCS)在棉纤
维伸长过程中起重要的作用。LPAT作为脂肪酸代谢
途径上游的关键基因, 既参与甘油酯合成, 又参与
生物膜形成, 其活性高低直接影响脂肪酸和膜脂类
物质的生物合成, 进而影响纤维的发育。Wanjie等[30]
发现在棉纤维发育进程中, 多条与 LPAT 基因高度
同源的 EST 序列优势表达, 表明 LPAT 基因参与的
代谢进程与棉纤维的伸长发育密切相关。本研究发
现, 棉花 8个 LPAT基因均在纤维发育进程中优势表
达 , 其中 LPAT2、LPAT3 和 LPAT4 基因相对表
第 3期 丁 检等: 棉花溶血磷酸酯酰转移酶(LPAT)家族基因的发掘和表达分析 383




384 作 物 学 报 第 41卷


达量最高。我们推测 LPAT 家族基因可能与纤维细
胞的快速伸长需要脂类物质提供相应的能量和生物
膜相关, 其作用机理有待进一步研究。综上所述, 棉
花 LPAT 家族基因不仅在控制种子油分合成中有重
要作用, 在棉纤维生长发育中同样扮演重要角色。
4 结论
基于雷蒙德氏棉全基因组数据库, 发掘出 8 个
棉花 LPAT家族基因, 属于 4个亚类, 分布在 6条染
色体上。8个 LPAT基因在棉花不同组织器官中具有
表达特征多样性。LPAT6和 LPAT8在发育 17天胚珠
中表达水平最高, 可能参与油脂合成代谢调控。8个
LPAT 家族基因均在纤维发育中优势表达 , 其中
LPAT2、LPAT3和 LPAT4 3个基因相对表达量最高, 表
明 LPAT家族基因参与棉纤维发育进程。
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