油桐樹是世界著名的工業(yè)油料樹種。胚乳是油桐種子中油脂的主要儲存器官。前期對油桐種質(zhì)資源種子性狀的觀測，發(fā)現(xiàn)填充異常而導(dǎo)致油桐種仁形狀異常（圖A-C）?；诖爽F(xiàn)象仔細(xì)觀察油桐種仁的發(fā)育過程，發(fā)現(xiàn)在油桐種仁中，子葉外圍的組織可進一步分成內(nèi)外兩層。內(nèi)層在油桐種子油脂積累前期體積非常小，而外層體積較大（圖E）。隨著油脂積累的啟動，內(nèi)層體積快速膨大，最終發(fā)育為成熟的胚乳組織，大量積累油脂；而外層體積逐步變小，變成一層干的薄膜緊緊覆蓋在胚乳組織外圍，不積累油脂（圖F）。 

　　基于轉(zhuǎn)錄組分析及部分實驗驗證發(fā)現(xiàn)：1）油脂在內(nèi)層而不在外層積累，歸因于油脂合成通路僅在內(nèi)層被激活；2）內(nèi)層膨大而不是外層膨大，歸因于細(xì)胞快速分裂和油脂合成積累相關(guān)通路僅在內(nèi)層被激活；3)外層可能為內(nèi)層的早期發(fā)育儲存和傳遞母體的營養(yǎng)；4）篩選發(fā)現(xiàn)幾個調(diào)控油脂合成的轉(zhuǎn)錄因子在內(nèi)外層顯著差異表達；5）其中負(fù)調(diào)控因子VfVAL3在外層高表達，它可能通過抑制調(diào)控油脂合成和種子發(fā)育的LEC1/B3網(wǎng)絡(luò)而參與調(diào)控外層的發(fā)育及油脂的合成積累。 

　　該研究成果以“Molecular mechanism of differential development and lipid accumulation between two components in the seed of tung tree (Vernicia fordii Hemsl.)”為題，發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Industrial Crops and Products上。武漢植物園草坪草與牧草分子育種學(xué)科組張玲玲副研究員為論文第一作者，陳良研究員和湖北大學(xué)的呂世友教授為論文共同通訊作者。本研究得到國家自然科學(xué)基金(31971692，31500267)和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會項目資助。 

圖 油桐種子不同發(fā)育階段各組成部分及油脂積累