亚麻是常见的油料作物之一,因籽油中富含具有降血脂、改善心血管疾病、预防癌变等功效的α-亚麻酸而受到广泛关注。在植物细胞中,ω-3脂肪酸去饱和酶FAD8能够催化亚油酸转化为亚麻酸。目前,人们已从水稻等多种植物中克隆到FAD8基因,但是亚麻LuFAD8基因的生物学功能尚不明确,且该基因各拷贝间的功能有待进一步研究。因此,本试验利用亚麻品种“陇亚10号”克隆获得了LuFAD8基因3个拷贝的全长编码序列,分析了LuFAD8基因3个拷贝所编码蛋白的理化性质、蛋白序列结构以及与其它作物的亲缘关系,并通过GUS组织染色试验,研究了LuFAD8基因3个拷贝的表达模式。在此基础上,本试验构建了LuFAD8基因3个拷贝的过表达载体35S:LuFAD8-X–6HA转化拟南芥野生型,探究了LuFAD8基因的3个拷贝在拟南芥种子油脂积累和响应低温胁迫中的功能异同。本试验得到的主要结果如下:(1)利用拟南芥AtFAD8蛋白,在Phytozome网站获得亚麻的3个同源蛋白,分别为LuFAD8-1、LuFAD8-2和LuFAD8-3。多序列比对结果表明LuFAD8-1、LuFAD8-2、LuFAD8-3与AtFAD8的氨基酸序列相似性分别为75.3%、72.9%、74.5%,且均具有去饱和结构域,由此推测LuFAD8与AtFAD8的生物学功能可能是相对保守的。理化性质分析表明LuFAD8-1、LuFAD8-2、LuFAD8-3均为稳定的弱碱性蛋白;蛋白磷酸化位点均主要集中在丝氨酸残基,均无信号肽。(2)烟草叶片亚细胞定位结果表明,3个LuFAD8蛋白均特异性地定位在烟草叶片内质网上,推测其可能在内质网上发挥作用。本试验构建了p LuFAD8-X:GUS载体转化拟南芥野生型(Col-0),对所获得的转基因植株进行GUS染色,发现LuFAD8-1在种子中的表达量低于LuFAD8-2和LuFAD8-3,而LuFAD8-1在叶片中的表达量高于LuFAD8-2和Lu此网站FAD8-3。(3)在拟南芥野生型Col-0背景下分别过表达LuFAD8基因的3个拷贝(Col-035S:LuFAD8-1–6HA、Col-0 35S:LuFAD8-2–6HA、Col-0 35S:LuFAD8-3–6HA),发现转基因植株成熟种子的千粒重、颜色、长度、宽度等农艺性状均未发生显著改变,但转基因植株种子总脂肪酸含量显著增加;Col-0 35S:LuFAD8-1–6HA种子中的亚油酸和亚麻酸含量均显著升高,而Col-0 35S:LuFAD8-2–6HA、Col-0 35S:LuFAD8-3–6HA种子中的亚油酸含量显著减少,亚麻酸含量显著升高。根据以上结果,推测LuFAD8基因正调控种子总脂肪酸的积累,同时LuFAD8-2、LuFAD8-3在成熟种子中能够催化亚油酸转化为亚麻酸,但LuFAD8-1在成熟种子中并未发现该催化作用。(4)经低温处理(4℃)后,转基因植株Col-0 35S:LuFAD8-2–6HA、Col-035S:LuFAD8-3–6HA叶片总脂肪酸和各组分含量均无显著变化,而转基因植株Col-035S:LuFAD8-1–6HA叶片中总脂肪酸和亚麻酸含量显著增加,亚油酸含量则显著减少。以上结果说明LuFAD8-1低温处理后促进叶片中亚麻酸的生物合成。为进一步探讨LuFAD8-1基因对低温胁迫的响应机制,测定了转基因植株Col-0 35S:LuFAD8-1–6HA低温处理前后的生理生化指标,发现低温处理后,medical demographyCol-0 35S:LuFAD8-1–6HA叶片积累的O~(2-)、H_2O_2、丙二醛(MDA)含量均显著低于Col-0,而过氧化氢酶(CAT)活性显著高于Col-0,表明LuFAD8-1在低温条件下可以减少O~(2-)、H_2O_2的积累,提高CAT活性,减轻细胞膜受损程度。综上所述,本试验分析了亚麻LuFAD8基因所编码Tofacitinib体外的3个蛋白的蛋白序列结构及时空表达模式,并初步探究了亚麻LuFAD8基因不同拷贝在成熟种子油脂积累和低温胁迫响应方面的功能异同。该研究结果不仅有利于揭示油料作物油脂积累的分子调控机制,也为通过分子育种手段创新油料作物种质资源和培育新品种提供了新的基因资源和思路。