农业生物技术学报

作者：张振伟, 董相书, 杨婧, 杞美军, 王步天, 施学东, 黄文龙, 李学俊, 葛宇

单位：1 云南农业大学 热带作物学院,普洱 665099; 2 云南大学 资源植物研究院,昆明 650504

关键词：小粒咖啡,硬脂酰基-ACP去饱和酶2 (FAB2)基因,表达模式,

基金：云南省基础研究专项面上项目(202301AT070493); 云南省“兴滇英才支持计划”青年人才(XDYC-QNRC-2022-0711); 云南省咖啡重点实验室(云南农业大学)(202449CE340030); 云南省重点研发计划项目(202303AP140010); 云南省专家基层科研工作站(2021RYZJGZZ002); 云南农业大学教育教学改革研究与实践项目(2024SJJX036); 云南农业大学热带作物学院教育教学改革研究项目(202405); 云南

小粒咖啡豆的品质是选育优质小粒咖啡(Coffea arabica)新品种的首要目标,其中,咖啡豆香气是评价小粒咖啡豆品质优劣的关键要素,而脂肪酸是形成小粒咖啡豆挥发性香气成分的前体之一。硬脂酰基-ACP去饱和酶(stearoyl-ACP desaturase, FAB)是植物不饱和脂肪酸合成的关键酶,植物体内脂肪酸各组分的比例及不饱和度与FAB的去饱和作用息息相关。本研究通过BLASTP比对,在小粒咖啡基因组中鉴定出4个CaFAB2基因家族成员。进一步分析表明,这4个CaFAB2基因的蛋白质氨基酸数目为381~415 aa;分子量为43 936.6~47 693.4 D;等电点均大于7;不稳定系数为29.55~42.67,脂肪系数均小于100,比较亲水;总平均亲水系数均为负值,为亲水蛋白;CaFAB2家族蛋白成员均定位于叶绿体上。在进行基因家族分析时发现,小粒咖啡的CaFAB2基因家族成员与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AtFAB2基因家族的保守基序完全相同且分布的排列位置高度相似,结构域均为PLN00179。小粒咖啡的CaFAB2基因与香樱桃咖啡(C. eugenoedes)和中粒咖啡(C. canephora)之间出现子代2个基因对应亲本1个基因的现象。此外,对小粒咖啡种子4个发育阶段脂肪酸含量测定发现,其所含脂肪酸主要以亚油酸、棕榈酸、油酸以及硬脂酸为主,并且在其发育阶段中变化趋势一致,含量先减少后逐渐升高。对小粒咖啡种子4个发育阶段的转录组测序及实时荧光定量PCR分析结果表明,CaFAB2.3基因与油酸合成具有正相关性,CaFAB2.1基因和CaFAB2.3基因主要参与前期棕榈油酸的合成。本研究结果为深入研究小粒咖啡种子的脂肪酸变化趋势及脂肪酸生物合成提供理论依据,对小粒咖啡CaFAB2基因的鉴定以及调控机理提供新的见解。

来源：2025年第1期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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