茶樹氮素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)基因的克隆與功能分析.pdf

1、氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中不可缺少的重要元素，是植物體中多種重要成份的組成元素。硝酸鹽和銨鹽是植物可直接吸收利用的主要氮源，是通過植物氮素營(yíng)養(yǎng)吸收轉(zhuǎn)運(yùn)生物大分子硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和銨鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白完成的。茶樹是多年生的葉用植物，每年茶葉的采摘會(huì)周期性的帶走部分的氮素，為滿足茶樹來(lái)年的正常生長(zhǎng)，人們便大量的向茶園施加氮肥，但是這也帶來(lái)更多的負(fù)面效果例如經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)、生產(chǎn)成本的增加及環(huán)境的污染。利用分子生物學(xué)技術(shù)能夠快速的選育氮高效吸收的茶樹品種，對(duì)于

2、茶樹育種工作具有很重要的意義。
　　本文以‘龍井長(zhǎng)葉’、‘舒茶早’、‘鳧早2號(hào)’三個(gè)茶樹品種為研究材料，在NCBI中篩選出一條茶樹硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NRT的EST片段通過RACE技術(shù)擴(kuò)增獲得cDNA的全長(zhǎng)序列，并對(duì)其進(jìn)行了初步的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)和分析。通過熒光定量PCR對(duì)克隆出的NRT基因和兩個(gè)在NCBI篩選的茶樹AMT1.1和AMT1.2基因進(jìn)行不同組織，不同品種間的表達(dá)差異分析，進(jìn)一步研究不同氮素濃度處理下各基因的表達(dá)模式和表達(dá)特性

3、。主要研究成果如下;
　　1.從茶樹中克隆獲得一個(gè)NRT基因的全長(zhǎng)，命名為CsNRT，其全長(zhǎng)為2061bp，開放閱讀框1881bp，編碼605個(gè)氨基酸。已將其基因序列提交到GenBank中，登錄號(hào)為KJ160503。
　　2.序列分析表明該基因?qū)儆谑杷鞍?，含?2個(gè)跨膜區(qū)域，其中第6個(gè)和第7個(gè)被一個(gè)大的親水環(huán)連接，多序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)CsNRT含有6個(gè)保守的蛋白激酶C的結(jié)合位點(diǎn)，前后各有兩個(gè)MFS家族的結(jié)構(gòu)域?qū)儆贛FS家族。

4、r>　　3.利用qRT-PCR對(duì)CsNRT、AMT1.1、AMT1.2三個(gè)基因在茶樹不同組織間的表達(dá)水平進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，這三個(gè)基因在茶樹的根莖葉中都有表達(dá)，都是在根中的表達(dá)水平最高。
　　4.以‘龍井長(zhǎng)葉’、‘舒茶早’、‘鳧早2號(hào)’一年生無(wú)性系茶苗為實(shí)驗(yàn)材料，分別用低濃度(0.5 mmol·L-1)、中濃度(1 mmol·L-1)、高濃度(2 mmol·L1)的NO3處理。qRT-PCR分析CsNRT在根部的表達(dá)水平結(jié)果表明‘龍井長(zhǎng)

5、葉’在低濃度和中濃度的時(shí)候響應(yīng)較強(qiáng)烈，而‘鳧早2號(hào)’對(duì)中高濃度響應(yīng)較強(qiáng)烈，‘舒茶早’NRT的變化量不是很明顯。
　　5.分別用低(0.5 mmol·L-1)、中(1 mmol·L-1)、高濃度(2 mmol·L-1)的的NH4+溶液必‘龍井長(zhǎng)葉’、‘舒茶早’、‘鳧早2號(hào)’三個(gè)品種。qRT-PCR分析AMT1.1和AMT1.2的表達(dá)水平結(jié)果表明，AMT1.1在根部的表達(dá)不隨濃度和時(shí)間的變化而變化，而該基因在茶樹的莖、葉中會(huì)發(fā)生變化。