基因Palm,也称为油棕榈基因,是油棕榈(Elaeis guineensis)中的一种基因。油棕榈是一种重要的油料作物,其种子含有高含量的油脂,是食用油、化妆品和生物柴油等产品的原料。基因Palm在油棕榈的生长发育和油脂合成中发挥着重要作用,是油棕榈育种和遗传改良的重要研究对象。
油棕榈基因组测序的完成,为油棕榈基因的研究提供了重要的数据资源。通过基因组测序,研究人员已经鉴定出26,059个油棕榈基因,并对其进行了结构和功能注释。这些基因包括与油脂合成、抗病性等重要性状相关的基因,为油棕榈的遗传改良提供了重要的理论基础。
油棕榈基因的研究主要集中在以下几个方面:
1. 油脂合成相关基因:油棕榈的油脂合成相关基因主要包括脂肪酸生物合成(FAB)途径中的基因。这些基因的突变或表达水平的变化,会影响油棕榈的油脂含量和脂肪酸组成。例如,脂肪酸去饱和酶2(FAD2)和棕榈酰-酰载体蛋白硫酯酶(PAT)基因的突变,会导致油棕榈中油酸含量的增加,从而产生高油酸含量的油棕榈品种[1]。
2. 抗病性相关基因:油棕榈的抗病性相关基因主要包括与抗病性相关的转录因子和信号通路中的基因。这些基因的突变或表达水平的变化,会影响油棕榈对病原菌的抵抗能力。例如,油棕榈中的一些转录因子基因的表达水平的变化,会影响油棕榈对真菌病原菌的抗性[5]。
3. 植物生长和发育相关基因:油棕榈的植物生长和发育相关基因主要包括与细胞分裂、细胞伸长和器官发育相关的基因。这些基因的突变或表达水平的变化,会影响油棕榈的生长和发育。例如,油棕榈中的一些 expansin 基因的突变,会影响油棕榈的高度[2]。
4. 应激响应相关基因:油棕榈的应激响应相关基因主要包括与抗逆性相关的基因,如抗氧化酶基因、渗透调节物质基因和转录因子基因等。这些基因的突变或表达水平的变化,会影响油棕榈对干旱、盐胁迫等逆境的抵抗能力。例如,油棕榈中的一些转录因子基因的表达水平的变化,会影响油棕榈对盐胁迫的抵抗能力[4]。
5. 表观遗传修饰相关基因:油棕榈的表观遗传修饰相关基因主要包括组蛋白修饰相关基因和RNA修饰相关基因。这些基因的突变或表达水平的变化,会影响油棕榈的基因表达和生长发育。例如,油棕榈中的一些组蛋白修饰相关基因的表达水平的变化,会影响油棕榈的体细胞胚胎发生过程[3]。
油棕榈基因的研究对于油棕榈的育种和遗传改良具有重要的意义。通过研究油棕榈基因的功能和调控机制,可以培育出具有高产、抗病、耐旱、耐盐等优良性状的油棕榈新品种,满足人类对油料的需求,促进油棕榈产业的可持续发展。
参考文献:
1. Bahariah, Bohari, Masani, Mat Yunus Abdul, Fizree, Md Piji Mohd Al Akmarul, Rasid, Omar Abd, Parveez, Ghulam Kadir Ahmad. 2023. Multiplex CRISPR/Cas9 gene-editing platform in oil palm targeting mutations in EgFAD2 and EgPAT genes. In Journal, genetic engineering & biotechnology, 21, 3. doi:10.1186/s43141-022-00459-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36630019/
2. Somyong, Suthasinee, Phetchawang, Phakamas, Bihi, Abdulloh Kafa, Pootakham, Wirulda, Tangphatsornruang, Sithichoke. 2022. A SNP variation in an expansin (EgExp4) gene affects height in oil palm. In PeerJ, 10, e13046. doi:10.7717/peerj.13046. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35313525/
3. Zhou, Lixia, Yarra, Rajesh, Jin, Longfei, Cao, Hongxing, Zhao, Zhihao. 2022. Identification and expression analysis of histone modification gene (HM) family during somatic embryogenesis of oil palm. In BMC genomics, 23, 11. doi:10.1186/s12864-021-08245-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34983381/
4. Zhou, Lixia, Cao, Hongxing, Zeng, Xianhai, Li, Rui, Ye, Jianqiu. 2024. Oil Palm AP2 Subfamily Gene EgAP2.25 Improves Salt Stress Tolerance in Transgenic Tobacco Plants. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25115621. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38891808/
5. Bouissil, Soukaina, Guérin, Claire, Roche, Jane, Delattre, Cédric, El Modafar, Cherkaoui. 2022. Induction of Defense Gene Expression and the Resistance of Date Palm to Fusarium oxysporum f. sp. Albedinis in Response to Alginate Extracted from Bifurcaria bifurcata. In Marine drugs, 20, . doi:10.3390/md20020088. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35200618/