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核桃是重要的木本油料树种之一,在世界范围内广泛栽种。核仁油脂含量高且富含不饱和脂肪酸,对人体健康大有益处,受到广大消费者的青睐,其油脂品质与脂肪酸的组分和比例息息相关。因此,探索核桃核仁脂肪酸组成及筛选相关基因对于优化核桃油脂品质具有重大意义。本研究利用气相色谱-串联质谱(GC-MS)法检测20份核桃资源核仁的脂肪酸组分及含量,以探究不同品种间核仁脂肪酸组分差异。通过转录组测序技术,对‘中核丰’不同发育时期核仁进行基因差异表达分析,以期筛选核桃不饱和脂肪酸合成的关键基因。主要内容与结果如下:1.以20份核桃资源的成熟期核仁为试材,对不同品种核仁的脂肪酸组分及含量进行分析。结果表明:20份核桃资源核仁中均检测到4种主要脂肪酸,分别为亚油酸、油酸、硬脂酸和棕榈酸,不饱和脂肪酸含量高达90%,其中亚油酸含量最高,油酸含量次之,且二者含量呈极显著负相关(P<0.01)。不同品种间脂肪酸组分存在差异,20份核桃资源核仁脂肪酸组分中油酸的变异系数最大,为19.98%,亚油酸的变异系数最小,为9.89%。2.以筛选到的高油酸品种‘中核丰’为试材,对其核仁进行转录组测序及分析。结果表明,‘中核丰’不同发育时期核仁不饱和脂肪酸合成相关基因在转录水平上存在差异。通过差异基因富集分析,共挖掘到16个核桃不饱和脂肪酸合成相关基因,包括4个ACCase同源基因(WALN UT00001126-RA,WALNUT00006339-RA,WALNUT00001038-RA,WALNUT00018192-RA)、1个MCAT同源基因(WALNUT00005699-RA)、3个KAS同源基因(WALNUT00008175-RA,WA LNUT00025602-RA,WALNUT00000456-RA)、1个LACS9同源基因(WALNUT00022757-RA)、1个FATA同源基因(WALNUT00009941-RA)、1个FATB同源基因(WALNUT00020080-RA)、3个SAD同源基因(WALNUT00005946-RA,WALNUT00019717-RA,WALNUT00023519-RA)以及2个FAD2同源基因(WALNUT00002632-RA,WALNUT00011902-RA)。其中SAD的同源基因WALNUT00019717-RA以及FAD2的同源基因WALNUT00011902-RA为典型的脂肪酸合成基因,被广泛研究报道。同时荧光定量PCR验证了转录组结果。3.选择SAD(WALNUT00019717-RA)和FAD2(WALNUT00011902-RA)2个基因进行克隆及分析。结果显示:核桃SAD(WALNUT00019717-RA)所编码的氨基酸序列与山核桃、芝麻SAD编码的氨基酸序列相似性最高;核桃FAD2(WALNUT00011902-RA)所编码的氨基酸序列与大豆FAD2编码的氨基酸序列相似性最高。亚细胞定位结果显示核桃SAD主要定位于细胞质和细胞核,FAD2定位于细胞质。