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油莎豆(Cyperus esculentus)是目前已知的唯一一种在块茎中积累大量油脂（＞20％，干重）的特种油料作物。然而迄今为止，关于油莎豆块茎高效积累油脂的分子机理还不清楚，块茎器官是否存在与种子、果实等生殖器官类似的油脂代谢网络还未为可知，油脂有关的主效基因及调控因子还知之甚少。在拟南芥、油菜、大豆、油棕等油料作物中，已经发现AP2/EREBP基因家族成员的转录因子WRINKLED1(WRI1)可以通过调控糖酵解及脂肪酸合成的相关基因从而调控油脂的合成，是油料种子中一个关键的主控基因。转录组的分析表明，油莎豆块茎中存在单拷贝的WRI1类似基因(CeWRI1)，但CeWRI1在块茎中的生物学功能还不清楚。有针对于此，本研究对油莎豆块茎的CeWRI1进行了表征，并通过分子生物学、生物信息学、生理生化的方法，解析其生物学功能，为阐明植物营养器官的油脂代谢提供理论基础。 我们从油莎豆块茎中成功克隆了CeWRI1序列。序列分析表明，CeWRI1长度为1116bp，编码371个氨基酸，CeWRI1序列包含有两个保守的AP2结构域，这一特征与已知油料种子和果实的WRI1相符。生物信息学分析揭示出CeWRI1与拟南芥种子的WRI1(AtWRI1)在蛋白的理化性质、跨膜域、信号肽、亚细胞定位、蛋白质二级结构等方面比较相近。功能预测表明，CeWRI1主要功能是转录调控，这与其作为转录因子所应该具备的特性相一致。 时空表达分析表明，CeWRI1在油莎豆的根、叶不表达，只在块茎中表达，且在块茎发育的中后期表达量较高。这种表达模式与脂肪酸合成的重要基因如编码生物素羧基载体蛋白(BCCP)、β-酮脂酰-ACP合成酶(KASⅢ)等相一致，而BCCP和KASⅢ是油料种子中WRI1的下游调控基因。 通过构建CeWRH表达载体并进行转化，我们成功获得了拟南芥wri1突变体和莱茵衣藻的转化植株。表型和生理生化分析表明，拟南芥wri1突变体经转化CeWRI1基因后，幼苗根可在无糖培养基上正常发育、延伸生长，与野生型类似;幼苗莲座叶增加，整个植株也比突变体大，但抽薹时期与突变体大体一致。转化系种子消除了突变体的种子皱缩表型，其千粒重也大于wri1突变体，但小于野生型种子。同时，CeWRI1的表达能提高突变体种子的油脂含量，使部分脂肪酸含量更接近于野生型水平。此外，初步分析表明，CeWRI1的表达对衣藻的生长及脂肪酸含量均有一定的影响。 以上结果表明，在储油非种子器官块茎中也存在着类似种子WRH的功能基因，很有可能在块茎这一营养器官的油脂代谢中起着重要的调控作用。