导　　师： 刘洁生

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 微藻作为具有光合作用的单细胞生物,贡献了全球40%的初级生产力。微藻的光合作用效率高、易于培养、生物量高、不与农田争地、易于遗传改造,广泛应用于能源、医药、食品等领域中。三角褐指藻是一种代表性单细胞海洋硅藻,含有较高的脂质含量和多不饱和脂肪酸成分,基因组已经测序,并可易于遗传转化。三角褐指藻不仅保留了微藻常见的特点,而且含有较高的脂质含量和多不饱和脂肪酸组成。此外,它可以通过基因工程方式获得高产脂质和多不饱和脂肪酸的工程藻株。油体作为微藻的油脂储存细胞器,参与微藻脂质合成过程,包括油体膜合成、脂质合成及降解、脂质流动、信号传导等多种生物过程。对微藻油体的蛋白组成和功能的研究可以进一步厘清脂质累积的机制,为微藻能源产业化过程奠定坚实的基础。本研究中,我们通过对三角褐指藻中脂质合成途径的潜在重要节点开展了基因功能的研究,通过细胞分子生物学手段结合生理生化指标的测定,获得了如下一系列研究结果:1、三角褐指藻甘油三酯(Triacylglycerol,TAG)生物合成途径中,鉴定了一个1-酰基-sn-甘油-3-磷酸酰基转移酶(1?acyl?sn?glycerol?3?phosphate acyltransferase,AGPAT1),发现AGPAT1含有四个保守的酰基转移酶基序I-IV。免疫电镜结果显示AGPAT1定位于叶绿体膜上。过表达AGPAT1降低了总糖含量和可溶性蛋白含量,提高了脂质含量。AGPAT1可以协调TAG中其他关键基因的表达,此外,AGPAT1改变了脂肪酸组分,多不饱和脂肪酸也有所提高。我们不仅观察到细胞质中油体增大,超微结构显示叶绿体中也形成了许多含有TAG的质体小球。结果表明过表达AGPAT1可以提高TAG含量,也揭示了硅藻中新颖的叶绿体TAG合成途径。2、鉴于我们前期发现的甘油-3-磷酸酰基转移酶(Glycerol?3?phosphate acyltransferase,GPAT1)和AGPAT1在三角褐指藻TAG生�

关 键 词： 三角褐指藻 甘油三酯 油体 代谢工程 脂质积累 多不饱和脂肪酸

领　　域： []