全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(10): 1752−1759 http://www.chinacrops.org/zwxb/
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(2011CB109304), 国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS-14), 河南省科技创
新人才计划项目(104200510003)和河南省科技攻关重点项目(092102110044)资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 刘志勇, E-mail: zhiyongliu@cau.edu.cn, Tel: 010-62731211; 张新友, E-mail: haasz@sohu.com, Tel: 0371-
65729560
第一作者联系方式: E-mail: huangbingyan@yahoo.com.cn, Tel: 0371-65718247
Received(收稿日期): 2012-02-20; Accepted(接受日期): 2012-06-10; Published online(网络出版日期): 2012-07-27.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120727.0841.001.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01752
花生 ahFAD2A等位基因表达变异与种子油酸积累关系
黄冰艳 1,2 张新友 2,* 苗利娟 2 高 伟 2 韩锁义 2 董文召 2 汤丰收 2
刘志勇 1,*
1 中国农业大学农学与生物技术学院, 北京 100193; 2 河南省农业科学院经济作物研究所 / 农业部黄淮海油料作物重点实验室 / 河
南省油料作物遗传改良重点实验室, 河南郑州 450002
摘 要: 花生 ahFAD2A 是控制种子油酸、亚油酸含量和油亚比的关键基因。利用 ahFAD2A 基因特异引物检测远杂
9102、豫花 9416等 52个花生品种的 ahFAD2A基因等位变异, 并比较其中 13个品种的 ahFAD2A基因序列。结果表
明, 花生 ahFAD2A基因存在 G-A两种单核苷酸等位变异(野生型 ahFAD2A-wt和突变体 ahFAD2A-m)。DNA序列比对
结果证实, 豫花 9416 等 10 个品种(突变体)与远杂 9102、延津花籽和开农白 2 号(野生型)相比, 在 ahFAD2A 基因的
448 bp处存在核苷酸 G-A突变。应用 real-time PCR检测 ahFAD2A等位基因在种子不同发育时期的表达动态显示, 突
变体豫花9416 等位基因(ahFAD2A-m)在种子发育中期表达量稍高, 种子发育后期表达量下降速度较野生型远杂 9102
(ahFAD2A-wt)更快。进一步测定豫花 9416 和远杂 9102 在种子不同发育时期的油酸、亚油酸积累和油亚比动态, 发
现 2 个品种间存在明显差异, 豫花 9416 在籽粒发育前期油酸相对含量已超过亚油酸, 油亚比大于 1 并逐渐增加, 而
远杂 9102到籽粒发育中后期油酸相对含量才高于亚油酸, 油亚比逐渐接近于 1左右。
关键词: 花生; 油酸含量; 亚油酸含量; ahFAD2A; 等位变异; 等位基因表达变异
Allelic Expression Variation of ahFAD2A and Its Relationship with Oleic Acid
Accumulation in Peanut
HUANG Bing-Yan1,2, ZHANG Xin-You2,*, MIAO Li-Juan2, GAO Wei2, HAN Suo-Yi2, DONG Wen-Zhao2,
TANG Feng-Shou2, and LIU Zhi-Yong1,*
1 College of Agronomy & Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 2 Industrial Research Institute, Henan Academy of
Agricultural Sciences / Key Laboratory of Oil Crops in Huanghuaihai Plains, Ministry of Agriculture / Henan Provincial Key Laboratory for Oil
Crops Improvement, Zhengzhou 450002, China
Abstract: ahFAD2A is a key regulator controlling oleic acid content in peanut. Using ahFAD2A allelic specific primers, the allelic
variations of ahFAD2A were tested in 52 peanut varieties and the DNA sequences of 13 typical varieties, including Yuanza 9102,
Yuhua 9416, wt08-0932, and wt08-0934, were compared. PCR results revealed that the presence of two alleles of ahFAD2A
(referred as to wild type ahFAD2A-wt and mutant ahFAD2A-m respectively) in peanut germplasm, and the G/A single nucleotide
polymorphism (SNP) at 448 bp site of ahFAD2A was further confirmed by sequences comparison of 13 peanut varieties. Allelic
expression variations of ahFAD2A alleles in peanut seeds were detected by real-time PCR at different developmental stages. The
results indicated that the expression level of mutant allele (ahFAD2A-m) from Yuhua 9416 was slightly higher than that of the wild
type allele (ahFAD2A-wt) from Yuanza 9102 during the early to middle developmental stages (17–38 days). However, a rapid
decrease in expression level was observed for the mutant allele as compared with its wild type at the late developmental stage
(after 45 days). Further determination revealed that the ahFAD2A-m genotype showed higher oleic acid content than linoleic acid
content with high O/L ratio (>1.0) starting at early seed developmental stages in Yuhua 9416 while the ahFAD2A-wt genotype
remained lower oleic acid content than linoleic acid content with steady O/L ratio (<1.0) until seed maturity stage in Yuanza 9102.
This relationship between oleic acid accumulation and ahFAD2A allelic expression variation in peanut provide the fundamental
第 10期 黄冰艳等: 花生 ahFAD2A等位基因表达变异与种子油酸积累关系 1753


information for genetic regulation and improvement of seed oleic acids content.
Keywords: Arachis hypogaea L.; Oleic acid content; Linoleic acid content; ahFAD2A; Allelic variation; Allelic expression
variation
花生种子中脂肪含量占 50%左右, 其总脂肪酸
的 80%以上为油酸(C18∶1)和亚油酸(C18∶2), 其
次为棕榈酸(C16∶0), 约占 8%~12%。花生脂肪酸的
组成与花生油及其制品的营养品质和加工用途以及
产品的货架期密切相关。花生为异源四倍体(AABB),
我国花生根据植物学性状分为 2个亚种(密枝亚种和
疏枝亚种)和 4个变种(密枝变种、茸毛变种、疏枝变
种和珠豆变种), 分别对应于普通型、龙生型、多粒
型和珍珠豆型品种类型。经过长期的进化, 不同类
型花生的脂肪酸组成差异很大, 我国花生品种资源
的油酸含量一般为 38%~56%, 亚油酸含量一般为
26%~39%, 油亚比(油酸与亚油酸比值)为 0.9~1.7 左
右。食用高油酸有益于人体健康, 高油酸也有利于
延长花生油及花生产品的货架期, 培育高油亚比花
生品种是花生育种工作的重要目标。
花生油酸含量存在丰富的遗传变异。根据种子
油酸的含量和油亚比通常将花生分为高油酸、中等
油酸和普通油酸 3种类型。美国 Nordon等[1]于 1987
年首次发现了花生高油酸的自发突变体 F435, 其油
酸含量达 80%, 亚油酸为 2%; 随后, 美国又用化学
诱变创造出高油酸突变体 M2-225和 C458 [2], 花生
高油酸突变体的发现极大地推动了高油酸育种。已
有研究证明, ahFAD2基因是控制油酸脱氢向亚油酸
转换的关键基因[3-5], 与花生种子中的油酸含量直接
相关。花生基因组中存在 2 个 ahFAD2 基因 , 即
ahFAD2A和 ahFAD2B, 分别来自 A和 B基因组[6-7]。
高油酸是 ahFAD2A基因在 448 bp处发生 G-A碱基
替换, 同时 ahFAD2B 丧失功能的结果[8]。目前发现
的花生品种自然变异或诱变高油酸突变体中 ahFAD2B
基因突变位点不同[9]。高油酸天然突变体 F435 的
ahFAD2B 基因在起始密码子后第 442 位核苷酸有一
个碱基 A 插入, 导致移码突变, 使翻译提前终止。
高油酸突变体 M2-225 和 C458 分别是在 ahFAD2B
基因起始密码子后 997 bp和 665 bp处存在MITE插
入, 导致基因功能丧失。
花生种质资源中 ahFAD2A基因等位变异与普通
油酸和中等油酸含量变异有关[10-12]。该基因在起始
密码子后第 448个碱基的 G-A突变导致普通油酸含
量到中等油酸含量的变异。Bruner 等[13]利用定点突
变基因载体在酵母中表达, 发现 ahFAD2A 基因发生
碱基 G-A 替换导致油酰磷脂脱氢酶活性降低, 认为
油酰磷脂脱氢酶活性降低是自发突变体油酸含量提
高的原因。该变异在不同类型的花生品种中发生频
率不同, 推测该突变发生较早, 可能产生于花生从
其起源中心向外传播之前。据报道, 花生密枝亚种
中存在较高频率的 ahFAD2A基因的G-A突变[11], 我
国的龙花生普遍具有中等油酸含量, 普通型花生中
也有少量中等油酸含量的品种[14-17]。
等位基因由于编码区或调控区的序列变异可能
存在不同的表达模式。人类基因组中普遍存在等位
基因的表达变异[18-19], 在高等植物中也同样存在等
位基因的表达变异[20]。为探明花生 ahFAD2A 基因
G-A 等位变异是否存在表达模式差异, 以及该基因
的等位表达变异与花生种子中油酸积累的关系, 本
研究利用 ahFAD2A 基因位点特异 PCR 引物分析了
52个品种的 ahFAD2A基因等位变异特性, 选取 2种
不同等位变异类型的花生育成品种进行等位基因表
达变异动态分析, 以期明确 ahFAD2A 等位基因表达
变异与花生种子油酸积累的关系, 为花生高油酸品
质育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与取样方法
选择河南省审定的 49个花生品种和从美国引进
的 2个高油酸材料 wt08-0932、wt08-0934及农家品
种延津花籽共 52个品种于 2009 年种植于河南省农
科院(原阳)试验基地。由于从美国引进的高油酸种质
wt08-0932 和 wt08-0934 的 ahFAD2 基因除存在
ahFAD2A变异外, 还存在 ahFAD2B变异(另文发表);
为了排除 ahFAD2B 基因变异导致的背景差异对
ahFAD2A 的表达及其效应的影响, 在进行 ahFAD2A
基因等位变异表达及油酸积累特点分析时, 选用河
南省近年来育成的大面积推广品种远杂 9102 (ah-
FAD2A-wt)和豫花 9416 (ahFAD2A-m)为代表品种。每
品种种植 1 行(远杂 9102 和豫花 9416 分别种植 40
行), 行距 40 cm, 株距 20 cm, 行长 4 m。采用常规
田间管理方法。在封垄前分别采集 52个品种的顶部
未展开叶片, 液氮速冻后–80℃保存。在远杂 9102
和豫花 9416品种盛花期分别标记开花日期, 在花针
入土后 10、17、24、31、38 和 45 d 分别采集花生
1754 作 物 学 报 第 38卷

幼果; 剥取幼嫩种子迅速保存于 RNA 保护剂, 每时
期采集 3个样本; 液氮速冻后–80℃保存。花生花针
入土后 30 d荚果体积基本定型, 进入籽粒充实期。
在籽粒充实期(30 d以后)每间隔 7 d取样进行籽粒脂
肪酸组成测定, 每时期采集 3个样本。
1.2 花生基因组DNA提取及 ahFAD2A基因片段
扩增和测序
利用 TaKaRa 公司的 Universal Genomic DNA
Extraction Kit (Ver.3.0)提取 52个花生品种的基因组
DNA。用 Thermo SCIENTIFIC的 NANODROP 2000
微量分光光度计检测 DNA 浓度及纯度。用于检测
ahFAD2A 基因 G-A 突变的特异引物为 2A-F: 5′-AT
CCAAGGCTGCATTCTCAC-3′, WT-R2: 5′-TGGGA
CAAACACTTCGTC-3′ (检测特异位点的核苷酸为 G),
SUB-R2: 5′-TGGGACAAACACTTCGTT-3′ (检测特异
位点的核苷酸为 A), 扩增目的片段为 194 bp [8]。PCR
总体积 25 μL, 含 10×buffer 2.5 μL、2.5 mmol L–1
dNTPs 2.5 μL、10 μmol L–1引物各 1.0 μL、模板 DNA
100 ng、Taq聚合酶 1 U。PCR条件为 94 2 min; 94 ℃ ℃
30 s, 55 30 s, 72 45℃ ℃ s, 35次循环; 72 10 min℃ 。
PCR仪为 Bio-Rad MyCycler热循环仪。
用于扩增 ahFAD2A 基因(包含 88 bp 的 5′UTR
区和 738 bp的编码区)[9]的引物组合为: 上游引物 aF19:
5′-GATTACTGATTATTGACTT-3′, 下游引物 P1056:
5′-CCAACCCAAACCTTTCAGAG-3′, PCR产物 826
bp。 PCR总体积 50 μL, 含 10×buffer 5 μL、2 mmol L–1
dNTPs 5 μL、25 mmol L–1 MgSO4 3 μL、10 μmol L–1
引物各 1.5 μL、模板 DNA 200 ng、KOD-Plus-Neo
酶 1 U; PCR条件为 94℃ 2 min, 98 10 s, 55 30 s, ℃ ℃
68 30 s, 35℃ 次循环 ; 72 10 min℃ 。PCR 仪为
Eppendorf 热循环仪。PCR 产物以上游引物 aF19 为
测序引物直接测序。
1.3 花生种子 RNA提取、反转录及定量 PCR
采用天泽柱式植物 RNAO U T 2.0 (TIANDZ,
90404B)试剂盒提取种子总 RNA; Promega反转录系
统(A3500)合成单链 cDNA; SYBR Premix Ex Taq II
试剂盒(TaKaRa, DRR081A)进行荧光定量 PCR 检
测。靶基因引物同检测 ahFAD2A基因突变位点特异
引物, 目的片段 194 bp; 以 Actin为内参基因(参考序
列 DQ873525), AC-F1: 5′-TCTTCCAGCCATCCATG
ATCGGG-3′, AC-R1: 5′-GCTACTCGGTGCCAATG
CTGT-3′, 目的片段 191 bp。定量 PCR仪为 Eppendorf
realplex4。PCR条件为 95 2 min, 95 30 s, 55 30 ℃ ℃ ℃
s, 72 45 s, 35℃ 个循环。结果采用 2–ΔΔCT法分析, 设
2次重复。
1.4 脂肪酸的气相色谱测定方法
在河南省农业科学院农业质量标准与检测技术
研究中心进行脂肪酸的气相色谱测定。样品前处理
及甲酯化反应如下。称取样品 0.5 g于 15 mL刻度试
管中, 加入 5 mL乙醚+石油醚(1+1)混合液溶解, 在
涡旋振荡器上涡旋 1 min, 混合均匀, 超声 10 min;
加入 5.4% KOH甲醇溶液 2 mL, 再涡旋 1 min, 超声
20 min; 放置反应 1 h; 加入 5% NaCl水溶液 10 mL,
静置分层 , 取上层清液上机测定。仪器为安捷伦
6890N 气相色谱仪(美国 Agilent 公司), 进样量为 1
µL; 分流比为 1∶100; 进样口温度为 250 ; ℃ 检测
器温度为 270 ; ℃ 柱温采用程序升温, 初温为 190 , ℃
以 3 min℃ –1升温至 215℃保持 10 min, 以 20 min℃ –1
升温至 230 , ℃ 保持 5 min。
2 结果与分析
2.1 ahFAD2A基因等位变异检测和序列比较
利用 ahFAD2A基因 G-A突变特异引物对 52个
花生品种进行 PCR 扩增。引物组合 2A-F+SUB-R2
可以在豫花 9331、开农 8号、开农 49、濮科花 3号、
郑 8159-1、豫花 9416、wt8-0932、wt8-0934、濮 263
和开农 27共 10个品种上扩增出 194 bp的目标 DNA
条带, 不能在其他 42个品种上扩增出目标条带(图 1),
初步表明这 10 个品种具有 ahFAD2A基因碱基 A 突
变位点, 为 ahFAD2A 基因突变型(以 ahFAD2A-m 表
示)。引物组合 2A-F+WT-R2 能在其他 42 个品种上
扩增出 194 bp的目标条带, 说明检测的其他品种含
有 ahFAD2A 基因碱基 G 野生型位点, 为 ahFAD2A
基因野生型(以 ahFAD2A-wt 表示)。以 ahFAD2A 基
因特异引物组合 aF19+P1056 对上述 10 个品种与远
杂 9102、延津花籽和开农白 2 号的基因组 DNA 进
行 PCR 扩增, 得到约 800 bp 的 DNA 条带, 然后回
收测序。序列比对结果表明, 在 ahFAD2A 基因起始
密码子 ATG之后 448 bp处存在核苷酸 G-A单核苷
酸多态性, 远杂 9102、延津花籽和开农白 2 号 3 个
品种在该处的核苷酸序列为 G, 豫花 9416、wt08-
0932和 wt08-0934等 10个品种在该处的核苷酸序列
为A, 进一步验证了这 10个品种在 ahFAD2A基因的
该核苷酸位点上存在 G-A突变(图 2)。
2.2 花生 ahFAD2A 等位基因在种子发育不同时
期的表达特点
花生花针入土 5~10 d 后, 顶端逐渐膨大, 形成
鸡头状幼果, 内含物主要为碳水化合物, 至 30~40 d
第 10期 黄冰艳等: 花生 ahFAD2A等位基因表达变异与种子油酸积累关系 1755




图 1 花生 ahFAD2A基因引物组合 2A-F+SUB-R2在不同花生
品种上的扩增结果
Fig. 1 Amplification patterns of primer pair 2A-F+ SUB-R2
on different peanut varieties

左右, 果型大小基本定型, 籽粒开始迅速充实。为了
解花生 ahFAD2A 基因 G-A 等位变异这一对等位基
因在种子发育不同时期的表达动态, 选取远杂 9102
(ahFAD2A-wt)和豫花 9416 (ahFAD2A-m)为代表品种,
在花针入土不同时期取样提取 RNA, 利用 ahFAD2A
等位基因位点特异引物进行 ahFAD2A等位基因表达
定量 PCR 分析。结果表明, 随着种子发育, 在花针
入土后 ahFAD2A-wt和 ahFAD2A-m 基因表达量均逐
渐增加(图 3)。在花针入土后 38 d, ahFAD2A-wt 和
ahFAD2A-m基因表达量达到高峰, 是其花针入土 10
d 的 3~4 倍, 之后又逐渐下降。在花针入土 38 d 之
前, 豫花 9416 的 ahFAD2A-m 基因的表达量均稍高
于远杂 9102的 ahFAD2A-wt基因, 但差异均不显著。
在花针入土 38 d后, ahFAD2A-wt和 ahFAD2A-m基因
表达量开始下降, 在花针入土 45 d, 豫花 9416 中
ahFAD2A-m 基因表达量下降的程度显著快于远杂
9102中 ahFAD2A-wt基因。说明 ahFAD2A这一对等
位基因在花生不同发育时期存在显著的表达差异。
2.3 不同发育时期花生种子油酸积累规律
从果针入土 30 d起, 每间隔 7 d取花生籽粒分
析远杂 9102 (ahFAD2A-wt)和突变体豫花 9416 (ah-
FAD2A-m)油酸和亚油酸积累变化。结果表明, 远杂
9102 和豫花 9416 不同发育时期油酸和亚油酸变化
趋势基本相同, 花生种子发育初期亚油酸相对含量
最高, 随着种子的发育进程, 亚油酸相对含量逐渐
下降, 油酸相对含量逐渐上升。但豫花 9416油酸、
亚油酸相对含量变化更明显, 在籽粒发育前期(果针
入土 40 d左右)油酸相对含量已超过亚油酸, 油亚比
增加较快; 而 9102到中后期(果针入土 60 d以后)油
酸相对含量才高于亚油酸, 油亚比增加较慢。表现
出远杂 9102 与豫花 9416 种子发育过程中脂肪酸积
累的不同特点(图 4和图 5)。
2.4 花生 ahFAD2A 基因等位变异与油酸、亚油
酸含量的相关性
ahFAD2A基因突变体(ahFAD2A-m)的 10个基因
型均具中等以上油酸含量(45%以上)及较大油亚比
(1.4以上), 其余的42个ahFAD2A基因野生型(ahFAD2A-
wt)等位变异基因型的油酸含量及油亚比均较低, 统
计分析表明, 突变基因型的平均油酸含量和油亚比
显著高于野生基因型(t 油酸差异=4.66, t 油亚比差异= 6.21,
t0.01,50=2.66, P<0.01)。ahFAD2A 基因 G-A 突变与种
子油酸含量和油亚比高度正相关(表 1)。
3 讨论
3.1 花生 ahFAD2A基因 G-A等位变异的意义
在目前已知的花生高油酸突变体中, 无论是自
然突变体 F435, 还是诱发突变体 M2-225 等, 除了
ahFAD2B基因发生突变外, 均存在 ahFAD2A基因的
G-A点突变[2,17]。本研究对 13个花生品种 ahFAD2A
基因的序列比较中, wt08-0932和 wt08-0934为来源
于美国的高油酸材料, 豫花 9416、豫花 9331、开农
8 号、开农 49、濮科花 3 号、郑 8159-1、濮阳 263
和开农 27这 8个品种为河南省审定的中等油酸含量
品种, 其余 3 个品种远杂 9102、开农白 2 号和延津
花籽为普通油酸含量的河南省审定品种和农家品
种。前 10 个品种的 ahFAD2A 基因序列相同, 为
ahFAD2A 基因突变基因型(ahFAD2A-m), 与远杂
9102、开农白 2号、延津花籽相比, 在 ahFAD2A基



图 2 花生品种 ahFAD2A基因部分序列比对(示 G-A变异)
Fig. 2 Partial sequence alignment of ahFAD2A gene in peanut varieties
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图 3 花生种子不同发育时期 ahFAD2A等位基因相对表达量
Fig. 3 Allelic expression variation of ahFAD2A at differential
developmental stages
误差线为标准误。The error bars denote the standard error, * P<0.05.



图 4 花生种子不同发育时期脂肪酸相对含量
Fig. 4 Relative fatty acid contents in peanut seeds at different
developmental stages
误差线为标准误。The error bars denote the standard error.



图 5 花生种子不同发育时期油酸亚油酸比值
Fig. 5 O/L ratio in peanut seeds at different developmental stages

因的 448 bp处存在 G-A单碱基突变位点。序列比较
的结果与位点特异 PCR 扩增的结果一致, 同时可以
看到这 10个品种都具有中等以上油酸含量的表型。
在高油酸育种中, 应该尽可能选用具有中等以上油
酸含量的亲本, 引入 ahFAD2A 基因的单碱基突变位
点, 为后代油酸含量的提高奠定遗传基础。
3.2 花生 ahFAD2A 等位基因表达特性及其与种
子不同发育时期的油酸积累关系
Han 等[18]最早在人类基因组中发现等位基因的
表达变异, 在 13对存在 SNP的等位基因中, 有 6对
存在不同程度的表达差异, 变异程度为 3%~30%。随
后Lo等[19]对人类全基因组中的 602个存在单个 SNP
的等位基因进行等位基因表达变异检测 , 发现有
326对等位基因(54%)在不同的组织器官或个体间存
在表达变异, 并认为这种等位基因间的表达变异是
普遍存在的, 并对性状的变异产生影响。Guo 等[20]
在玉米中的研究进一步证实了高等植物中等位基因
表达变异的普遍性, 并认为该变异可能与抗逆性和
杂种优势有关。目前在农作物中, 较多的研究集中
在对重要功能基因的等位变异发掘上, 并进一步开
发出等位基因特异的功能性分子标记用于分子标记
辅助选择育种。对于存在 SNP的等位基因表达差异
的研究仍然较少, 与重要农艺性状的关系也不十分
清楚。
花生 ahFAD2 基因是影响种子油酸、亚油酸含
量和油亚比的重要功能基因。在花生种质资源中该
基因存在 G-A单核苷酸 SNP变异, 并与种子油酸、
亚油酸和油亚比有直接关系。为明确其间的相关性,
非常有必要明确 ahFAD2 的这一对等位基因间是否
存在表达变异。由于在种子发育后期提取 RNA较为
困难, 我们选择种子发育早中期(花针入土后 10~45
d)进行 ahFAD2A 等位基因表达检测; 而由于种子发
育早期其内含物以碳水化合物居多, 难以满足脂肪
酸成分气相色谱测定的样品量, 故在种子发育的中
后期(花针入土后 30~65 d)进行脂肪酸测定。尽管二
者测定时期不尽一致, 但基因表达和脂肪酸积累的
变化趋势已经非常明确, 豫花 9416 (ahFAD2A-m)的
ahFAD2A 基因表达量在前期稍高于远杂 9102 (ah-
FAD2A-wt), 并在 38 d达到高峰后迅速降低, 到 45 d
已显著低于远杂 9102; 与此相对应的是, 豫花 9416
油酸含量在 40 d左右开始超过亚油酸含量, 油亚比
与 ahFAD2A基因后期表达量呈现出负相关性。
Mikkilineni 等[21]利用 Northern 杂交比较了 90
个高油玉米授粉后 14、21、28和 35 d的幼穗中 fad2
基因表达水平, 认为玉米 fad2 基因在这４个时期的
胚中均稳定表达, 授粉后 14 d 的胚中表达量最高;
fad2基因前 3个时期在胚乳中表达也相对稳定, 35 d
显著下降。Belo等[22]在对 553个玉米自交系的 fad2
基因等位变异的全基因组高油酸关联分析中, 利用
real-time PCR分析了授粉 25 d的玉米幼胚中的 fad2
基因 RNA 水平, 4 个组合中有 2 个组合的高油酸自
交系的 fad2 基因表达较低, 但未对籽粒发育其他时
第 10期 黄冰艳等: 花生 ahFAD2A等位基因表达变异与种子油酸积累关系 1757


表 1 花生 ahFAD2A基因等位变异与油酸、亚油酸含量的关系
Table 1 Relationship between ahFAD2A mutation and contents of oleic acid and linoleic acid
品种
Variety
突变位点
Mutation site
油酸
Oleic acid content (%)
亚油酸
Linoleic acid content (%)
O/L
wt08-0932 A 76.46 5.49 13.93
wt08-0934 A 71.66 11.03 6.50
豫花 9416 Yuhua 9416 A 49.40 28.00 1.76
开农 49 Kainong 49 A 49.90 29.60 1.69
豫花 9331 Yuhua 9331 A 49.50 29.50 1.68
濮阳 263 Puyang 263 A 48.50 31.50 1.54
开农 27 Kainong 27 A 43.00 29.10 1.48
开农 8号 Kainong 8 A 46.30 31.70 1.46
濮科花 3号 Pukehua 3 A 46.30 32.90 1.41
郑 8159-1 Zheng 8159-1 A 44.90 32.40 1.39
郑花 5号 Zhenghua 5 G 45.50 33.10 1.37
豫花 12 Yuhua 12 G 43.70 34.50 1.27
延津花籽 Yanjinhuazi G 44.56 35.70 1.25
豫花 15 Yuhua 15 G 43.00 35.10 1.23
豫花 9502 Yuhua 9502 G 42.30 34.90 1.21
远杂 9307 Yuanza 9307 G 41.90 35.00 1.20
豫花 6号 Yuhua 6 G 42.00 35.40 1.19
濮科花 2号 Pukehua 2 G 43.00 36.70 1.17
周花 2号 Zhouhua 2 G 42.30 36.80 1.15
新花 1号 Xinhua 1 G 41.90 37.40 1.12
豫花 3号 Yuhua 3 G 40.80 37.10 1.10
豫花 4号 Yuhua 4 G 41.30 37.60 1.10
开农白 2号 Kainongbai 2 G 40.80 37.20 1.10
豫花 9号 Yuhua 9 G 41.40 37.80 1.10
远杂 9102 Yuanza 9102 G 39.40 36.20 1.09
驻花 1号 Zhuhua 1 G 39.90 36.80 1.08
豫花 16 Yuhua 16 G 40.20 37.40 1.07
豫花黑 1号 Yuhuahei 1 G 39.20 36.80 1.07
郑花 7号 Zhenghua 7 G 40.50 38.10 1.06
豫花 1号 Yuhua 16 G 40.30 38.60 1.04
濮花 1号 Puhua 1 G 40.50 39.00 1.04
豫花 9326 Yuhua 9326 G 39.40 38.00 1.04
豫花 10号 Yuhua 10 G 39.40 38.20 1.03
豫花 5号 Yuhua 5 G 39.30 38.20 1.03
开农 5号 Kainong 5 G 39.70 38.70 1.03
豫花 9327 Yuhua 9327 G 38.70 38.20 1.01
豫花 2号 Yuhua 2 G 38.90 38.60 1.01
豫花 8号 Yuhua 8 G 39.60 39.40 1.01
开农 36 Kainong 36 G 38.80 38.80 1.00
濮花 17 Puhua 17 G 38.80 38.80 1.00
濮花 16 Puhua 16 G 39.40 39.50 1.00
开农 37 Kainong 37 G 38.30 38.70 0.99
豫花 13 Yuhua 13 G 38.50 39.20 0.98
豫花 14 Yuhua 14 G 38.40 39.10 0.98
开农 41 Kainong 41 G 38.60 39.60 0.97
濮科花 15 Pukehua 15 G 38.60 39.70 0.97
豫花 7号 Yuhua 7 G 38.00 40.20 0.95
豫花 9414 Yuhua 9414 G 37.30 40.00 0.93
濮科花 4号 Pukehua 4 G 37.80 40.80 0.93
开农 30 Kainong 30 G 37.00 40.10 0.92
豫花 11 Yuhua 11 G 36.60 40.90 0.89
远杂 9614 Yuanza 9614 G 31.90 44.00 0.73

1758 作 物 学 报 第 38卷

期的 fad2基因表达进行检测。
花生种子的结构及脂肪酸组成与玉米明显不同,
其 fad2基因也表现出不同的表达特点。Patel等[2]、
Jung 等[6]、Lopez 等[23]和 Yu 等[24]研究发现, 花生
ahFAD2基因在种子发育中期转录水平最高, 前期和
后期较低; ahFAD2A 基因在高油酸和普通油酸含量
的品种中均有表达 , 但在高油酸品种中 , ahFAD2B
基因的 mRNA显著降低或提前终止。本研究结果表
明 , 在普通和中等油酸含量花生品种中 , ahFAD2A
基因的表达在中期达到高峰, 然后有所下降, 与前
人研究结果基本一致 [6], 但本研究利用位点特异引
物检测了 ahFAD2A的等位基因G-A单碱基突变的转
录特点, 首次明确了 ahFAD2A 等位基因在种子发育
过程中的表达动态及其与种子中油酸、亚油酸和油
亚比的相关性, 说明等位基因的表达变异与脂肪酸
积累模式有关。这一结果为明确 ahFAD2A基因的调
控机理和进一步通过遗传操作调控花生种子的脂肪
酸含量和成分提供了理论依据。
4 结论
花生 ahFAD2A基因对种子油酸、亚油酸含量和
油亚比有重要影响。花生种质资源及育成品种中存
在两种 ahFAD2A 基因的等位变异(ahFAD2A-wt 和
ahFAD2A-m), ahFAD2A-m基因的表达强度在种子发
育中期以后比 ahFAD2A-wt 基因的表达较快降低 ;
ahFAD2A-m 基因型普遍具有中等以上油酸含量, 与
ahFAD2A-wt 基因型油酸含量间差异极显著。
ahFAD2A 等位基因在种子发育过程中的表达动态与
种子中油酸、亚油酸含量和油亚比密切相关。
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