近日，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所油棕資源評價研究團(tuán)隊在油棕脂質(zhì)代謝的分子機(jī)制方面取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊對無籽種和薄殼種油棕不同發(fā)育階段的中果皮脂類物質(zhì)變化進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組和代謝組聯(lián)合分析，確定參與油棕脂質(zhì)生物合成的關(guān)鍵調(diào)控因子和通路，通過將基因表達(dá)與脂肪酸和脂質(zhì)水平的變化相關(guān)聯(lián)，篩選可能調(diào)控脂類生物合成的候選基因。研究成果為通過基因遺傳改良，培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)油棕新品種提供理論支撐。
油棕被稱“世界油王”，廣泛應(yīng)用于食用油、食品加工、日化產(chǎn)品及生物能源等領(lǐng)域，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。研究表明，棕櫚油產(chǎn)量、品質(zhì)性狀與脂類物質(zhì)合成及代謝密切相關(guān)，然而，目前關(guān)于油棕脂質(zhì)合成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及其分子機(jī)制的研究較少，在一定程度上限制了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)油棕新品種的育種進(jìn)程。因此，深入解析油棕脂類代謝的調(diào)控機(jī)制，對提高棕櫚油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有一定意義。
本研究基于油棕脂質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，通過KEGG富集分析鑒定出其9種脂類代謝途徑中顯著富集的30種游離脂肪酸，研究發(fā)現(xiàn)，脂肪酸代謝（ko01212）和脂肪酸生物合成（ko00061）等通路在脂類合成和調(diào)控中起著關(guān)鍵作用（圖1）。通過KEGG通路挖掘無籽種和薄殼種油棕中果皮不同發(fā)育階段與脂質(zhì)代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因，繪制出脂肪酸生物合成途徑，研究揭示LACS9、KAT、ACOX1、FABF和SAD2等酶基因在脂肪酸代謝中具有重要作用。其中薄殼種品種表現(xiàn)出較高的酶活性和代謝物積累水平，特別是在果實發(fā)育的早期和后期階段，這表明薄殼種具有更強(qiáng)的脂質(zhì)生物合成能力和效率。
相關(guān)研究成果以“Deciphering the Molecular Mechanisms of Oil Palm Lipid metabolism through Combined metabolomics and Transcriptomics”為題發(fā)表于《Food Chemistry》。博士后Jerome Jeyakumar John Martin為第一作者，中國熱科院椰子所曹紅星研究員為論文通訊作者。此研究得到國家重點研發(fā)計劃、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目資助。
論文鏈接：https://kwnsfk27.r.eu-west-1.awstrack.me/L0/https:%2F%2Fauthors.elsevier.com%2Fc%2F1ktUY16Ds21e4Y/1/0102019601bfb105-9b795c0a-28a4-4a8b-8bdf-92f4bf5eaf50-000000/Nb9yqP2ehCfvVOB0P_zf5JDELaU=420
