植物油脂是人们膳食的主要成份,人类日常生活及饮食所需的油脂有71%来自植物油。它主要是以三乙酰甘油(TAG)形式存在,而TAG的主要功能和经济价值是由脂肪酸组成的不同决定的。植物脂肪酸除了在食品工业中具有重要价值以外,还在植物抗寒、抗害方面具有重要生理功能,而且还是生产很多化工产品的主要原料。营养学研究表明,膳食脂肪的含量及组成与人体健康密切相关。科学实验表明,摄入适量的多不饱和脂肪酸(PUFA),即含有两个或两个以上双键的长链脂肪酸,对冠心病的治疗、智力发育和视觉能力的提高等都很有利,但现存植物油脂多不饱和脂肪酸含量偏低,很难满足科学营养和医学应用方面的需求,因此可以通过植物转基因方法来提高植物中特定多不饱和脂肪酸的含量。 植物中主要的PUFA有:γ-亚麻酸,α-亚麻酸,花生四烯酸,DHA(二十二碳六烯酸)和EPA(二十碳五烯酸)。其中α-亚麻酸(18:3Δ9,12,15,ALA)又是DHA和EPA的前体,是人体必需脂肪酸,具有增强智力、提高记忆力、保护视力、预防心肌梗塞、降低血脂等生理功能。它是由ω-3脂肪酸去饱和酶催化亚油酸(18:2Δ9,12)而来,该酶是脂肪酸合成途径中的一个限速酶,因此可以通过转基因方法过量表达该限速酶基因,从而使特定植物中α-亚麻酸等必需脂肪酸的含量增加,目的是为人类提供对人体更有益的食用或医用油脂。 紫苏和月见草都是中国油料作物中的特种油料,适应性强,耐贫瘠干旱,很适于在西部大面积种植。紫苏是最富含α-亚麻酸的油料植物,油脂中亚麻酸的含量占总脂肪酸的56%～65%,月见草既含有α-亚麻酸,又含有宝贵的γ-亚麻酸;这两种植物都是具有较好应用前景的油脂工程研究对象。 本实验从紫苏(Perilla frutescens (L.)Britt.var.arguta(Benth.)Hand.Mazz.)中克隆了能够将亚油酸(18:2Δ9,12)转化为α-亚麻酸(18:3Δ9,12,15)的ω-3脂肪酸脱氢酶基因的全长cDNA序列(1248bp),并将其克隆到T-vector上,测序验证所得序列具有正确的开放阅读框,将其克隆到植物双元表达载体pROK2上,该载体具有CaMV 35S启动子和nptⅡ筛选标记,将载体转到农杆菌中AGL1中