油棕果實發育和采后脂肪酸合成轉錄代謝差異分析

吳秋妃 楊程 張淑巖 韋露 馮美利 李睿 周麗霞 曹紅星

摘??要：油棕（Elaeis?guineensis?Jacq.）是世界上生產效率最高的產油植物，果實發育是形成產量的基礎，但采收24?h后會出現酸敗現象，嚴重影響棕櫚油品質，目前對果肉發育和采后的游離脂肪酸代謝物合成差異的關鍵調控基因及途徑尚未明確。本研究以油棕果實為實驗材料，果實取自授粉后95?d（MS1）﹑125?d（MS2）、185?d（MS3）、采收后24?h（MS4）、采收后36?h（MS5）5個時期。采用第二代高通量轉錄組學技術（RNA-Seq）和液相色譜串聯質譜代謝組學技術（LC-MS/MS），對其發育和采后的果實進行轉錄組和代謝組測定與分析。結果表明：無籽種油棕在脂肪酸積累中后期不飽和脂肪酸顯著高于飽和脂肪酸，在油棕果實發育過程中，LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1在果肉中高表達且與果肉中油酸、亞油酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞麻酸呈正相關關系，DGAT、PDAT在果肉中高表達且與上述6種脂肪酸含量呈負相關關系，說明上述酶基因的表達可能對油棕果實脂肪酸的合成和累積分別具有促進和抑制作用，推測LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1可能是不飽和脂肪酸含量較高的關鍵基因；在果實采后貯藏過程中，GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9酶基因和GDSL1、KAT分別與油酸呈極顯著正、負相關關系，與棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸呈負、正相關，推測在酸敗過程GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9酶基因可能促進油酸生成，抑制棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸合成，GDSL1、KAT酶基因反之，推測GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9可能是導致油棕采后酸敗的關鍵基因。本研究結果旨在利用分子生物技術提升高不飽和脂肪酸含量和改變脂肪酸組成提供備選基因，為篩選高不飽和脂肪酸和耐貯藏的品種提供理論參考。

關鍵詞：油棕；游離脂肪酸；合成；轉錄組學；代謝組學中圖分類號：S565.9??????文獻標識碼：A

Differential?Analysis?of?Fatty?Acid?Synthesis，?Transcriptional?Metabolism?During?Fruit?Development?and?Postharvest?in?Oil?Palm

WU?Qiufei，?YANG?Cheng，?ZHANG?Shuyan，?WEI?Lu，?FENG?Meili，?LI?Rui，?ZHOU?Lixia，?CAO?Hongxing*

Coconut?Research?Institute，?Chinese?Academy?of?Tropical?Agricultural?Sciences?/?Hainan?Key?Laboratory?of?Tropical?Oil?Crops?Biology，?Wenchang，?Hainan?571339，?China

Abstract：?Oil?Palm?（Elaeis?guineensis?Jacq.）?is?the?most?efficient?oil-producing?plant?in?the?world.?Fruit?development?is?the?basis?of?yield?formation，?but?rancidity?occurs?after?24?h?of?harvesting，?which?seriously?affecting?the?quality?of?palm?oil.?At?present，?the?key?regulatory?genes?and?pathways?for?the?differences?in?the?synthesis?of?free?fatty?acid?metabolism?in?pulp?development?and?postharvest?fruits?have?not?been?identified.?In?this?study，?oil?palm?fruits?were?collected?from?95?days?（MS1），?125?days?（MS2），?185?days?（MS3），?24?h?（MS4）?and?36?h?（MS5）?after?pollination.?The?second?generation?high-throughput?transcriptomics?（RNA-Seq）?and?liquid?chromatography-tandem?mass?spectrometry?（LC-MS/MS）?were?used?to?analyze?the?transcriptomes?and?metabolomes?of?the?fruits?during?the?development?and?postharvest?storage.?The?unsaturated?fat?of?oil?palm?was?significantly?higher?than?that?of?fatty?acid?during?the?middle?and?late?stages?of?fatty?acid?accumulation，?LACS4，?LACS4-X1，?FATA，?FATB，?KASⅠ，?KASII，?SAD1?were?highly?expressed?in?pulp?and?were?positively?correlated?with?oleic?acid，?linoleic?acid，?palmitic?acid，?palmitoleic?acid?acid，?stearic?acid?and?linolenic?acid，?DGAT?and?PDAT?were?over-expressed?in?the?pulp?and?negatively?correlated?with?the?content?of?the?six?fatty?acids，?indicating?that?the?expression?of?the?above-mentioned?genes?may?promote?and?inhibit?the?synthesis?and?accumulation?of?the?fatty?acids?in?oil?palm?fruit，?respectively，?suggesting?that?LACS4，?LACS4-A1，?FATA，?FATB，?KASⅠ，?KASII?and?SAD1?may?be?the?key?genes?with?high?content?of?unsaturated?fat?during?postharvest?storage.?GDSL2，?GDSL7，?SAD2，?LACS9?genes?and?GDSL1，?KAT?were?positively?and?negatively?correlated?with?oleic?acid，?and?negatively?and?positively?correlated?with?palmitic?acid，?palmitoleic?acid?acid，?stearic?acid，?linoleic?acid?and?linolenic?acid，?respectively，?suggesting?that?GDSL2，?GDSL7，?SAD2?and?LACS9?might?promote?oleic?acid?production?and?inhibit?palmitic?acid，?palmitoleic?acid?acid，?stearic?acid，?linoleic?acid?and?linolenic?acid?production?during?rancidity，?while?GDSL1?and?KAT?might?inhibit?linolenic?acid?production，?suggesting?that?GDSL2，?GDSL7，?SAD2?and?LACS9?are?the?key?genes?causing?oil?palm?rancidity?after?harvest.?The?aim?of?this?study?is?to?provide?candidate?genes?for?improving?unsaturated?fat?content?and?altering?fatty?acid?composition?by?using?molecular?biotechnology，?and?to?provide?theoretical?reference?for?screening?unsaturated?fat?and?storability?varieties.

Keywords：?oil?palm;?free?fatty?acids;?synthesis;?transcriptomics;?metabolomics

DOI：?10.3969/j.issn.1000-2561.2024.02.002

油棕是世界上產油效率最高的熱帶木本油料作物，其產油量可達9?t/hm2。在中國，油棕主要分布在海南、云南、廣東等地區[1]。棕櫚油是世界上生產、消費和貿易最大的植物油，可做食用油、高級人造奶油、肥皂、潤滑油等，用途非常廣泛[2]。油棕果實的中果皮積累的油脂高達90%[3]。棕櫚油主要含棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪酸（saturated?fatty?acid，?SFA）和油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸（unsaturated?fatty?acid，?UFA）。在油棕果實發育和成熟階段，脂肪酶活性增加4100倍[4]，果實采收后高脂肪酶活性促進釋放游離脂肪酸（FFA），使油迅速酸化，油棕果穗采后24?h之內需加工處理，否則游離脂肪酸含量升高，引起棕櫚油酸敗，油品變差[5]。

目前已有研究表明，編碼長鏈脂肪?；o酶A合成酶（long?chain?acyl-CoA?synthetase，?LACS）、脂酰-?；d體蛋白硫酯酶（fatty?acyl-ACP?thioesterase，?FAT）、β-酮酰ACP合酶（β-ketoacyl-ACP?synthase，?KAS）、二酰甘油乙酰轉移酶（diacylglycerol?acyltransferase，?DGAT）、磷脂二酰甘油?；D移酶（phospholipid?diac?ylglycerol?acyltransferase，?PDAT）、硬脂酰－?；d體蛋白脫飽和酶基因（stearoyl-ACP?desaturase，?SAD）、GDSL脂肪酶（GDSL?esterase/lipase，?GDSL）、3-酮脂酰輔酶A硫解酶（3-ketoacyl-CoAthiolase，?KAT）等基因調控脂肪酸合成。LACS在脂質合成和降解過程中發揮關鍵作用[6]，EgLACS4、EgLACS9與油棕油脂代謝有關[7]；FAT分為FATA和FATB兩類，在脂肪從頭合成途徑發揮重要作用，AtFATB在SFA合成中至關重要[8]，而AtFATA把油酸從ACP載體上水解成游離脂肪酸，催化質體中脂肪酸的生物合成過程中硬脂酸和油酸的形成[9]，EgFATB基因的表達促進油棕果肉中游離脂肪酸的生物合成[10]；KAS是啟動脂肪酸合成的關鍵酶，KASⅡ酶催化C16：0-ACP轉化為C18：0-ACP，決定C16和C18脂肪酸比例。DGAT是甘油三酯合成途徑中的限速酶，對植物甘油三酯和脂肪酸的積累至關重要[11]；PDAT是植物三酰甘油（TAG）合成的關鍵酶。大多數植物質體中合成的脂肪酸主要是油酸[12]，重組油棕中果皮的油脂合成中，EgDGAT和EgPDAT功能相似，且發揮重要作用[13]；參與糖酵解、三羧酸循環和脂肪酸生物合成途徑的EgKASI、EgKAS基因在高產油棕中表達上調[14]；油料作物脂肪酸合成與代謝機制研究，可提高油料作物的含油量、品質和提取重要的脂肪酸代謝物[15]；飽和脂肪酸所占比例的提高是由于不飽和脂肪酸減少所致[16]；KAT在脂肪酸合成和分解代謝中起至關重要的作用，是脂肪酸β-氧化的最后一步；通過分子育種或基因工程的手段下調AtGDSL酶基因家族的表達可提高油料作物種子油脂含量[17]。EgSAD1促進油酸的合成[18]，EgSAD1可能催化棕櫚酸轉化為不飽和脂肪；隨著果實成熟，油棕不飽和脂肪酸含量升高，飽和脂肪酸含量下降，更高的C18：C16水平和更高的去飽和脂肪酸是通過降低“壞脂質”飽和棕櫚酸（C16：0）水平獲得更健康棕櫚油的2個關鍵育種目標[19]；油棕油酸含量與棕櫚酸呈極顯著負相關，預示著棕櫚酸含量的下降可能會促使油酸含量的升高[20]。

不同類型油棕的不飽和脂肪酸含量差異顯著，實驗室前期研究結果顯示無籽型油棕不飽和脂肪酸高達70%。目前，關于油棕脂肪酸的變化與不同發育時期的關系及調控其脂肪酸合成的關鍵基因的研究較少，當前研究主要集中在自然發育階段[21-22]，且油棕脂肪酸代謝相關的研究多集中在脂肪酸種類組成和關鍵基因的表達調控上，而果實發育及采后貯藏過程中關鍵酶基因與游離脂肪酸含量的關系的研究鮮有報道。本研究采用轉錄代謝聯合分析油棕果實發育和采后貯藏過程中游離脂肪酸代謝物的差異變化和差異基因，初步確定油棕果實中調控游離脂肪酸合成的關鍵候選基因，為篩選高不飽和脂肪酸和抗酸敗的品種提供理論參考，也可作為油脂品質遺傳改良的優異靶標。

1??材料與方法

1.1??材料

供試材料為無籽型油棕果實，采自海南省文昌市中國熱帶農業科學院椰子研究所基地。選取3個自然發育時期[授粉后95?d（脂肪酸積累初期，MS1）、125?d（脂肪酸積累迅速增長期，MS2）和185?d（脂肪酸積累穩定期即采后0?h，MS3）]和2個采后貯存時期[采后24?h（MS4）、采后36?h（MS5）]的樣品，每個樣品3個生物學重復。將采集的樣品立刻置于液氮中冷卻，并保存于?80?℃冰箱中備用。

1.2??方法

1.2.1??脂質和酸敗代謝組的測定及分析??參照張淑巖等[10]的方法，獲得不同樣本的質譜分析數據后，對其進行定性和定量分析。通過正交偏最小二乘法判別分析和差異倍數值相結合的方法篩選組間差異代謝物。對各游離脂肪酸代謝物含量歸一化處理，并進行聚類熱圖分析，得到各種代謝物含量的變化趨勢。

1.2.2??總RNA提取及高通量測序??使用植物總RNA提取試劑盒提取油棕RNA。對構建好的測序文庫進行質檢，庫檢合格后，用Illumina?HiSeq平臺進行測序。

1.2.3??轉錄組數據分析及差異表達基因分析??使用HISAT2將原始序列與參考基因組進行比對，采用DESeq?2軟件包分析差異表達基因（differentially?expressed?genes，?DEGs），篩選閥值為錯誤發現率（false?discovery?rate，?FDR）<0.05且|log2Fold?Change|≥1。對篩選出的差異表達基因進行KEGG生物途徑顯著性富集分析。

1.2.4??轉錄組學和代謝組學聯合分析??京都基因與基因組百科全書（KEGG）既是系統分析基因功能的數據庫，也是系統分析代謝功能的數據庫。將獲得的差異基因及代謝物同時映射到KEGG通路上，利用基因和代謝物在所有樣本中的定量值進行相關性分析，選取相關性系數≥0.7的差異基因和差異代謝物用于后續分析。通過KEGG富集通路找到關鍵的候選基因并通過NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）數據庫對酶基因進行注釋。

1.3??數據處理

使用SPSS?20.0軟件對數據進行單因素方差分析（ANOVA）和差異顯著性檢驗（Duncans法）。

2??結果與分析

2.1??油棕果肉的游離脂肪酸合成和酸敗分析

2.1.1??油棕游離脂肪酸含量在不同發育時期的動態分析??由表1可知，油棕果中游離脂肪酸代謝物主要是由棕櫚酸（palmitic?acid，C16：0）、硬脂酸（stearic?acid，C18：0）等17種飽和脂肪酸和棕櫚油酸（palmitoleic?acid，C16：1）、油酸（oleic?acid，C18：1）、亞油酸（linoleic?acid，C18：2）等13種不飽和脂肪酸組成。在油棕果肉生長發育過程中，脂肪酸積累初期，即MS1期，主要以飽和脂肪酸（SFA）為主，占總脂肪酸的75.69%；脂肪酸積累中后期（MS3期），不飽和脂肪酸（UFA）為主要的脂肪酸類型，占總脂肪酸的81.74%；MS3～MS5不飽和脂肪酸占總脂肪酸比例呈下降趨勢，其中MS5期時，該比值下降至73.12%，而飽和脂肪酸，在MS5時期上升至26.88%（圖1A）。在MS1～MS3時期，UFA/SFA呈上升趨勢，于MS3時期達到最高值4.48，MS4～MS5時期，UFA/SFA呈下降趨勢，在MS5期為2.72（圖1B）。游離脂肪酸總含量及UFA總含量在MS1～MS3階段逐漸增加，而在MS4階段呈現下降趨勢，而在MS5階段又急劇升高，分別達到66?475.12?nmol/g和48?605.78?nmol/g。SFA含量在MS2時期先顯著增加后緩慢降低，而在MS5階段又上升至17?869.34?nmol/g（圖1C）。油酸、亞油酸、硬脂酸在MS1～MS3階段含量顯著升高，其中，油酸含量在MS4～MS5時期均減少，而亞油酸與硬脂酸含量在MS4階段減少，卻在MS5階段顯著增加。棕櫚酸含量在MS1～MS2時期增加，MS3～MS4時期減少，而MS5時期其含量又增加（圖1D）。

2.1.2??油棕果肉不同發育和酸敗時期的游離脂肪酸代謝物差異分析??將油棕果實MS1～MS5時期進行兩兩比較，得到不同分組間游離脂肪酸代謝物的變化（圖2A）。MS1與MS2～MS5的兩兩比較中，上調的差異代謝物分別為24、23、23、25個，下調的差異代謝物分別為0、1、2、1個；MS2與MS3～MS5的比較中上調的差異代謝物分別是2、0、14個，而下調的差異代謝物分別為2、2、2個；MS3與MS4、MS5的比較顯示上調差異代謝物為0、13個，下調的分別有1、1個；MS4?vs?MS5顯示有且僅有13個上調的差異代謝物。通過韋恩圖分析發現，MS1?vs?MS4與MS1?vsMS5存在差異代謝物最多，為24個；MS1?vs?MS4與MS2?vs?MS5存在13個差異代謝物；MS1?vs?MS4與MS3?vs?MS5存在11個差異代謝物；MS3?vs?MS4與MS4?vs?MS5存在12個差異代謝物；MS1?vs?MS5與MS2?vs?MS5存在14個差異代謝物；MS1?vs?MS5和MS3?vs?MS5存在12個差異代謝物；MS2?vs?MS5和MS3?vs?MS5存在14個差異代謝物（圖2B）。

對油棕果肉MS1～MS5時期的各游離脂肪酸代謝物的含量進行聚類分析，結果顯示，經過Z-score歸一化處理的30種游離脂肪酸被分為2組。在第1組（Group?1）中，3種游離脂肪酸在MS1～MS5的變化呈下降趨勢，即在MS1和MS2時期的含量較高，而MS5時期含量最低。第2組（Group?2）27種游離脂肪酸含量在MS1～MS5時期總體呈現上升趨勢，其中，MS1時期含量最低，而MS5時期達最高值（圖3）。由此可知，MS4為游離脂肪酸降解穩定時期，MS5為游離脂肪酸快速降解時期，判別依據為油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、硬脂酸、棕櫚油酸的含量變化。

2.2??不同發育階段的顯著差異表達基因分析

將MS1～MS5時期的轉錄組文庫的原始Reads進行數據過濾、比對和拼接以及將樣品進行兩兩分組比較，依據篩選標準，分別得到顯著上調和下調的DEGs。如圖4所示，MS1與MS2～MS5、MS2與MS3～MS5、MS3與MS4～MS4及MS4?vs?MS5的比較結果表明，上調DEGs分別為：2681、3046、3128、3580、1982、2387、

圖4??油棕果肉不同時期的差異基因統計

Fig.?4??Differential?gene?statistics?of?oil?palm?pulp?in?different?periods

2902、858、1397、876個；下調DEGs分別為：3584、4110、5243、5254、2299、4347、4269、2487、2476、389個（圖4A）。隨著果肉的成熟，DEGs數量先上升再下降且表達下調基因的占比逐漸增加；隨著果實的酸敗時間增加，表達下調的DEGs數量增加，且下調的基因數量始終大于上調基因的數量，說明大部分基因的表達呈現下降趨勢。根據上述兩兩分組比較的結果繪制韋恩圖（圖4B），結果顯示，在MS1～MS5時期各分組間共同存在1710個DEGs。

2.3??代謝組學和轉錄組學關聯分析

采用KEGG聯合分析脂肪酸代謝組及轉錄組數據，結果顯示，30種游離脂肪酸中，有17種存在顯著差異，這些脂肪酸分別注釋到脂肪酸代謝、亞油酸代謝、脂肪酸降解、脂肪酸生物合

成及不飽和脂肪酸的生物合成等代謝通路上。其中，棕櫚油酸、油酸、棕櫚酸等6種游離脂肪酸注釋到脂肪酸生物合成途徑中，脂肪酸代謝和脂肪酸降解途徑中僅發現棕櫚酸這一類脂肪酸。不飽和脂肪酸的生物合成途徑相關的游離脂肪酸包括油酸、亞油酸等6種UFA與棕櫚酸、硬脂酸等5種SFA。通過比較差異表達基因的代謝途徑，脂肪酸生物合成途徑中富集了57個顯著差異表達基因，脂肪酸代謝途徑中富集了71個顯著差異表達基因，脂肪酸降解途徑中富集了50個顯著差異表達基因，亞麻酸代謝途徑中富集了59個顯著差異表達基因（圖5）。從脂肪酸生物合成、脂肪酸代謝、脂肪酸降解、不飽和脂肪酸生物合成、α-亞麻酸代謝5條途徑上共99個顯著差異表達基因，挑選了32個顯著差異基因用于后續分析。

根據32個顯著差異表達基因的Nr注釋結果發現，油棕果MS1～MS5過程中高表達量的酶基因有LACS、FAT、KAS、DGAT、PDAT、SAD、GDSL、KAT。從15個關鍵基因表達量動態變化可知，在MS1～MS3時期，LACS4、LACS4-X1酶基因表達量的變化趨勢基本一致，均在MS3時期高表達；FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1酶基因表達先上調后下調，最高表達出現在MS2時期；DGAT、PDAT表達量變化趨勢呈先降低后升高，在MS1時期最高，MS2時期最低。在MS3～MS5階段，隨著采后儲藏時間延長，GDSL2、GDSL7基因表達量降低，MS5時期達到最低，GDSL1、KAT基因的表達與之相反；LACS9、SAD2基因在MS3期表達顯著上調，在MS4時期后表達顯著下調（圖6～圖8）。

將15個酶基因與篩選到的差異代謝物進行相關性分析（表2和表3），結果表明，15個關鍵酶基因的表達量與油棕果實的6種主要游離脂肪酸含量呈顯著相關性。在MS1～MS3時期，LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1的表達與油酸、亞油酸、棕櫚油酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸含量呈顯著正相關，即這7個酶基因的表達對油棕果實脂肪酸的合成和累積具有促進作用；DGAT、PDAT的表達與之相反，起到抑制作用。在MS3～MS5時期，GDSL1、KAT酶基因在油棕果實中高表達，與棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞油酸及亞麻酸這5種脂肪酸含量呈正相關，與油酸呈顯著負相關；GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9表達與上述5種脂肪酸含量呈負相關，與油酸呈極顯著正相關。說明GDSL1、KAT的表達對這5種游離脂肪酸合成具有促進作用，對油酸合成具有抑制作用；而GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9的表達抑制5種游離脂肪酸積累，而促進油酸合成。

3??討論

油棕含油量與脂肪酸代謝相關酶基因表達水平有關[12]。油棕果實收獲后，高活性的脂肪酶會導致果肉產生大量游離脂肪酸，當游離脂肪酸含量大于5%時，將嚴重影響商品油的質量[8]。本研究中，在自然發育過程中，不飽和脂肪酸占比呈

上升趨勢，采后儲藏過程中，不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量比呈下降趨勢，可能是在油棕果實貯藏過程中脂質在脂肪酶的催化作用下發生水解反應，游離脂肪酸發生降解，轉化為其他物質。

UFA/SFA在自然發育時期呈上升趨勢，酸敗過程中，SFA與UFA總量在采后24?h降到最低，而在采后36?h時升高且高于剛采收時，推測24?h為油棕氧化酸敗的臨界點，需要后期實驗進一步驗證。

前人研究發現BnLACS4與AtLACS9參與甘藍型油菜及擬南芥種子脂質生物合成[23-24]。本研究表明LACS4、LACS4-X1表達量與油棕果實成熟度密切相關，LACS4正向調控6種游離脂肪酸合成。LACS9對6種游離脂肪酸的調控表現出多效性，即高表達LACS9促進油酸合成，而抑制其他5種游離脂肪酸的合成。TcFATA和TcFATB1表達量與可可果實中的油酸及棕櫚酸含量呈正相關[25]，而干擾擬南芥AtFATB1基因的表達，會降低棕櫚酸和總飽和脂肪酸的含量[8]，本研究與前人研究結果一致，即LACS9表達高，油酸含量也增加；FATA和FATB表達量變化趨勢與棕櫚酸和總飽和脂肪酸含量變化趨勢相同，說明FATA和FATA可能是調控棕櫚酸和總飽和脂肪的關鍵酶基因。KASⅡ在許多植物中被證實能催化C16脂肪酸延長，生成了C18脂肪酸，進而促進不同脂肪酸之間的轉換。在擬南芥、煙草、大豆中過表達KASⅡ基因，可以顯著提高硬脂酸、油酸、亞麻酸含量，降低棕櫚酸含量[26-27]，本研究結果與前人研究大體一樣，說明KAS酶將油棕脂肪酸C16催化為C18。AsPDAT和AsDGAT共同調控白沙蒿種子TAG的合成，過表達的DGAT2、PDAT促進亞油酸的積累[28]。本研究結果顯示，隨著果實成熟，不飽和脂肪酸含量升高，飽和脂肪酸含量下降。DGAT、PDAT表達量隨著油棕果實成熟而下降，與6個游離脂肪酸呈負相關，這與前人報道的不同，表明DGAT、PDAT在油棕中具有與其他物種不同的調控模式。SAD在調控植物油脂中飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例中發揮重要作用[29]，提高SAD基因表達水平，可增加油酸含量[30]。本研究中，自然發育過程中SAD1隨著果實成熟表達量上升，不飽和脂肪酸上升，飽和脂肪酸下降，棕櫚酸變化趨勢相同，預示著SAD1可能催化棕櫚酸轉化為不飽和脂肪酸。隨著采后時間增加，SAD2表達下調，聯合代謝分析顯示該基因與油酸呈顯著正相關，說明SAD2低表達阻礙油棕果實油酸合成。GDSL基因能夠分解油脂，通過提高其表達量可提高油料作物種子油脂含量[17，?31-32]。GDSL還參與小麥胚芽脂質水解酸敗反應[33]。本研究中，GDSL1與油酸呈極顯著負相關關系，即隨著采后時間延長，其表達量上升，暗示GDSL1抑制油棕果實油酸氧化速率。本研究發現油棕GDSL家族中的GDSL1和GDSL2、GDSL7的作用不同，且GDSL1表達量明顯高于GDSL2和GDSL7，這可能是導致采后油棕果實油酸下降的關鍵原因，預示同一家族基因可能存在不同的生物學功能。KAT基因編碼分解硫解酶，在脂肪酸合成和分解代謝中起到至關重要的作用。研究發現，抑制金藻中KAT基因的表達量可提高其脂肪酸的含量[34]。本研究中，KAT隨著采后時間增加，其表達量上升，而油酸含量下降，預示KAT是影響油棕果實采后油酸氧化的關鍵酶之一。

綜上所述，推測LACS4、LACS4-X1、SAD1上調在果實發育過程中促進不飽和脂肪酸合成，DGAT、PDAT下調可能與不飽和脂肪酸積累密切相關，FAT和KAS基因家族促進脂肪酸積累；GDSL1、KAT可能是抑制油酸氧化的關鍵酶基因，LACS和SAD基因家族在油棕自然發育和采后貯藏中同時調控脂肪酸代謝。本研究篩選出的LACS4、LACS4-X1、SAD1、GDSL1、DGAT、PDAT有望作為油棕油脂品質遺傳改良的關鍵候選基因，為培育高不飽和脂肪酸和抗酸敗油棕品種提供理論基礎。

參考文獻

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