茶樹種子低溫貯藏過程中熱激蛋白的差異表達與分析.pdf

1、茶樹是我國重要的經(jīng)濟作物之一,在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。我國是茶樹的起源地,種質(zhì)資源極其豐富,在茶樹分類系統(tǒng)的37個種和3個變種中,除毛肋茶外,其余全產(chǎn)在中國。目前在茶樹種質(zhì)資源的保存問題上,因種子貯藏特性偏向于頑拗型種子,既不耐低溫又不耐干燥,而不得不采用種植保存。這種保存方式不僅占用大量的土地和人力資源,還極易受外界環(huán)境影響。離體培養(yǎng)技術由于需要長期繼代培養(yǎng)不僅費錢費力,而且會引起遺傳不穩(wěn)定性。更為麻煩的是茶樹是多年生木本植物,多

2、酚類含量很高,目前的技術和水平遠遠不能達到中、長期保存種質(zhì)資源的要求。 茶樹種子是茶樹本身自然繁殖的后代,貯藏著完整的遺傳信息,作為保存材料攜帶、運輸和貯藏都非常方便,對繁衍和傳播具有重要作用,長期保存種子是解決品種退化的關鍵,因此研究茶樹種子貯藏的意義顯得尤為重要。傳統(tǒng)貯藏種子的方法是沙藏法,即保存在一定濕度、溫度和通氣條件的環(huán)境中,但隨著貯藏時間的延長,發(fā)芽率迅速下降,半年后只有20％左右。長期以來對這方面的研究較少,少數(shù)幾

3、篇研究對保存方法進行了初步有益的嘗試。但是迄今少有對種子在保存過程中生理、生化和細胞學等領域進行研究,更少涉及到分子生物學機理。 cDNA-AFLP技術是近年來發(fā)展起來的一種重要的轉(zhuǎn)錄基因組學研究工具,因其可靠性高、重復性好、且不需要預先知道序列信息、所需儀器設備簡單,被廣泛應用于基因差異表達的研究。本研究針對茶樹種子不耐低溫貯藏的情況,以茶樹中的高結(jié)實率品種龍井43為研究對象,通過cDNA-AFLP方法研究同一茶樹品種種子低溫

4、貯藏前后的基因表達譜的差異表現(xiàn)特征,并結(jié)合RT-PCR對差異表達的基因進行鑒定,以生物信息學手段對差異表達基因進行結(jié)構分析和功能預測。并對與低溫誘導有關的未知功能基因的序列,用cDNA末端快速擴增(RACE)技術克隆其全長cDNA序列并進行序列分析。希望能夠揭示茶樹種子對低溫誘導的相關分子機制,通過研究取得了如下結(jié)果： (1)對低溫處理茶籽和新鮮對照茶籽進行8對引物組合的差異顯示分析,發(fā)現(xiàn)低溫處理樣和新鮮對照樣的茶籽之間存在表達

5、差異。 在所鑒定的10個差異片段中,有2個片段序列沒有發(fā)現(xiàn)同源序列；有1個片段序列與未知功能蛋白相關；其余7個差異表達的片段序列分別與小分子量熱激蛋白、MYB類轉(zhuǎn)錄因子、衰老相關蛋白、F-box家族蛋白、蛋白激酶、磷酸二酯酶1,4-α-葡聚糖-麥芽水解酶等基因有同源性。 (2)利用RACE技術得到了TDF3 cDNA全長,全長為819bp。經(jīng)BLAST查詢比對,該基因序列與小分子量熱激蛋白有很高的同源性。TDF3的ORF