【摘要】【目的】沙棘是水土保持和防沙治沙的重要木本油料树种，种子油富含生物活性成分，种子含油率低是制约沙棘开发和利用的主要瓶颈。本研究通过克隆沙棘种子油脂合成关键基因GPD1(glycerol-3-phosphate dehydrogenase)、DGAT1(diacylglycerol acyltransferase 1)和DGAT2(diacylglycerol acyltransferase 2)，并进行了拟南芥异源过表达，以期为高油沙棘培育提供科学依据。【方法】基于沙棘转录组测序结果，以沙棘种子c DNA为模板克隆HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2基因，通过In-fusion连接技术构建pCAMBIA1300-mCherry表达载体，通过农杆菌介导法将表达载体转入农杆菌GV3101，采用农杆菌蘸花法获取过表达油脂合成关键基因的拟南芥植株。利用实时荧光定量qRT-PCR分析HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2在转基因拟南芥中的表达情况，利用氯仿甲醇法对T2代转基因和野生型的拟南芥进行含油率检测。【结果】通过PCR技术扩增得到了正确的HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2基因序列，HrGPD1全长975 bp，编码氨基酸324个，分子量为35.55 kDa，等电点为5.36;HrDGAT1全长1 608 bp，编码氨基酸535个，分子量为61.24 kDa，等电点为8.84;HrDGAT2全长993 bp，编码氨基酸330个，分子量为37.21 kDa，等电点为9.72。GPD1蛋白序列中含有1个保守结构域，属于甘油-3-磷酸脱氢酶家族成员，与枣和桑树亲缘关系较近；DGAT1、DGAT2蛋白序列中各含有1个保守结构域，属于膜结合O-酰基转移酶家族成员，DGAT1与枣亲缘关系较近，DGAT2与苹果和梨亲缘关系较近。通过农杆菌转化技术得到了稳定过表达HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2的拟南芥株系。与野生型相比，过表达HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2基因拟南芥T2代种子的含油率分别提高了5.09%、4.73%和2.51%。【结论】克隆获得沙棘HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2的全长cDNA序列并鉴定功能，发现HrGPD1、HrDGAT1和HrDGAT2可以提高转基因拟南芥的种子含油率，为沙棘高油品种的培育提供了基因材料，对沙棘种子产油量提升具有重要意义。