Сравнительный транскриптомный анализ трех тканей плодов и семян масличной пальмы, различающихся по содержанию масла и составу жирных кислот

Масличная пальма (Elaeis guineensis) продуцирует два имеющих большое экономическое значение масла, обычно называемых пальмовым маслом и пальмоядровым маслом; их соответственно извлекают из мезокарпия и эндосперма. Если в масле эндосперма преобладает лауриновая кислота, то основными жирными кислотами (ЖК) мезокарпия являются пальмитиновая и олеиновая кислоты. Зародыш масличной пальмы также накапливает масло, содержащее значительную долю линолевой кислоты. Кроме того, три ткани характеризуются значительными различиями по содержанию масла при созревании. Для изучения механизмов, определяющих такие различия в содержании масла и составе ЖК, в ходе развития сравнивали транскриптомы тканей и липидный состав. Вклад цитозольного и пластидного путей гликолиза существенно различался между мезокарпием и тканями семени, однако транскрипционные профили генов, участвующих в превращении сахарозы в пируват, не были связаны с вариациями содержания масла. Накопление лауриновой кислоты обеспечивалось резким повышением экспрессии паралога специализированной тиоэстеразы ацил-ацилпереносящего белка и согласованным привлечением специфических изоформ ферментов сборки триацилглицеринов. Были идентифицированы три паралога транскрипционного фактора WRINKLED1 (WRI1), из которых EgWRI1-1 и EgWRI1-2 интенсивно транскрибировались в период отложения масла в мезокарпии и эндосперме соответственно. В зародыше ни один из трех паралогов WRI1 не обнаруживался. Уровни транскрипции генов синтеза ЖК коррелировали с количеством транскриптов WRI1 и содержанием масла. Изменения содержания триацилглицеринов и состава ЖК в листьях Nicotiana benthamiana, инфильтрированных различными комбинациями паралогов WRI1 и FatB масличной пальмы, подтвердили функции, выведенные на основании транскриптомного анализа.