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[期刊] 中国农业科学
[作者]
郭永春 王鹏杰 金珊 侯炳豪 王淑燕 赵峰 叶乃兴
【目的】分析茶树响应草甘膦相关的基因表达规律和调控途径,在转录水平上探究草甘膦对茶树的作用,确定茶树响应草甘膦的关键基因。【方法】以茶树品种‘金观音’为试验材料,将推荐使用浓度的草甘膦施于茶树土壤基质表面,经0、0.25、1、3和7 d后,取叶片进行转录组测序,并测定莽草酸含量。利用WGCNA方法联合分析转录组和莽草酸含量数据,鉴定与草甘膦响应相关的共表达基因模块,筛选关键调控基因。【结果】茶树叶片中的莽草酸含量在草甘膦处理后0.25、1和3 d降低,而在7 d时大量积累(为未处理的6.99倍)。从表达谱数据中筛选得到12 568个差异表达基因(DEGs),草甘膦处理不同时间点与未处理数据比对的DEGs均显著富集在苯丙烷、类黄酮生物合成及植物激素信号转导途径;此外,草甘膦处理分别诱导茶树莽草酸代谢及其下游苯丙烷、类黄酮生物合成和激素信号转导途径相关的24、52、31和69个基因差异表达。通过加权基因共表达网络(WGCNA)方法鉴定得到19个基因模块,将转录组与莽草酸含量数据相关联,筛选到两个与草甘膦响应高度相关的关键基因模块,分别包含2 024和2 305个基因。选取关键模块中连通度最高的前50个基因进行共表达分析,获得6个关键调控基因,包括2个抗性基因(SHMT和RPM)、1个耐药性基因(PDR)、1个离子转运基因(At)、1个膜转运基因(GPT)和1个转录因子(ERF)。【结论】草甘膦通过干扰茶树叶片中莽草酸代谢,影响其下游代谢途径苯丙烷、类黄酮生物合成及激素信号转导途径的基因转录。此外,研究还鉴定到2个草甘膦响应密切相关的共表达模块,发现SHMT、RPM、At、PDR、ERF和GPT等多个潜在候选基因和转录因子在茶树抵御草甘膦逆境中发挥重要作用。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
曹丹 刘艳丽 马林龙 李娟 金孝芳
【目的】旨在进行茶树磷酸丙糖转运蛋白（Triose phosphate translocator，TPT）基因鉴定和表达模式分析，为探索其基因功能和茶树抗性育种提供理论参考。【方法】基于茶树全基因组序列，利用生物信息学方法筛选鉴定TPT基因，分析其在茶树不同组织中的表达特性及其在冷胁迫、干旱胁迫、盐胁迫、茉莉酸甲酯处理和硒处理中的表达情况。【结果】结果表明，从茶树基因组中鉴定到3个含有TPT结构域的基因，序列长度为807～1635 bp，分别编码268～544个氨基酸；3个TPT蛋白均呈弱碱性或者碱性，均为稳定蛋白、疏水蛋白；亚细胞定位预测3个TPT蛋白位于质膜或叶绿体；系统进化分析将茶树TPT分为2组，基因结构和保守基序分析表明，3个茶树TPT基因结构和保守结构域大致相同；启动子顺式作用元件分析表明，茶树TPT的启动子区含有多个光反应、胁迫和激素等响应元件。基因表达分析发现CsTPT3在芽和叶片中有较高的表达，可能与茶树光合作用有关；CsTPT2在不同逆境下均呈现出显著下调表达的趋势，推测该基因在应对茶树低温、干旱、MeJA、盐和外源高浓度硒等胁迫过程中起着负调控的作用。【结论】CsTPT基因可能参与了茶树响应逆境胁迫的过程。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
夏丽飞 陈林波 梁名志 邓威威 田易萍 刘本英 刘军
利用高效液相色谱对5份茶树资源中的咖啡碱、可可碱组分进行测定,发现咖啡碱含量高的茶树资源可可碱含量低,而咖啡碱含量低茶树资源的可可碱被积累。利用RT-PCR分析了S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(sAMS)、次黄嘌呤苷-5-单酸脱氢酶基因(TIDH)、咖啡碱合成酶基因(TCSI)在咖啡碱含量不同的茶树品种间的表达水平差异,并结合咖啡碱含量数据发现,sAMS和TIDH的表达水平对咖啡碱含量变化影响不明显。TCSI在高咖啡碱和低咖啡碱材料中均有表达,且TCSI在高咖啡碱材料中的表达比在低咖啡碱材料中高。推测可能是低咖啡碱茶树资源中咖啡碱合成酶活性低或者存在其他的调控机制,导致咖啡碱的生物合成受阻,使得可...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
岳川 曹红利 周艳华 王璐 郝心愿 王新超 杨亚军
【目的】克隆谷胱甘肽还原酶基因CsGRs,研究CsGRs在茶树抵御不同逆境胁迫中的作用。【方法】在茶树转录组数据库中搜索茶树CsGRs,根据获得的基因片段,设计反转录PCR(RT-PCR)引物和RACE-PCR特异引物,从茶树中克隆CsGRs的cDNA全长序列,并利用在线生物信息学软件对其进行分析。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析CsGRs在茶树不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐胁迫和ABA处理下的表达模式,利用分光光度计测定低温胁迫和干旱胁迫下叶片中还原型谷胱甘肽(GSH)的含量变化。【结果】RT-PCR克隆获得CsGR1的cDNA全长,其长度为1 827 bp,包含1 ...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
余有本 江昌俊 宛晓春 黎星辉
为了在烟草中合成咖啡碱,将咖啡碱合成酶(Tea caffeine synthase,TCS)基因cDNA全序列克隆到双元载体pBI121中,通过农杆菌叶盘转化法将TCS基因成功转入烟草,结果得到72株转基因烟草植株。对其中3株转基因植株进行PCR检测和PCR-Southern检测,证实TCS基因已整合到基因组中;RT-PCR和Northern分析显示,TCS在这些植株中均能正常转录。用从转基因植株中提取的粗酶液进行体外酶促反应,能催化7-甲基黄嘌呤和可可碱向咖啡碱的转变,由此表明,转基因烟草植株中能产生具有正常生物学活性的TCS,但从3株转基因烟草中均未检测到咖啡碱。
关键词：
咖啡碱 咖啡碱合成酶 转基因烟草
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
唐秀华 孙威江 洪瑶新 谢凤 陈佳佳 陈志丹
采用实时荧光定量PCR技术检测不同叶色茶树嫩梢中花青素合成相关基因的表达水平,并比较各基因表达水平的差异.结果表明,桂皮酸-4-羟化酶(C4H)、类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)和花青素合成酶(ANS)等结构基因在紫化茶树品种(系)的相对表达量显著高于白化茶树和常规绿叶茶树.紫化茶树因富含花青素呈紫红色,因此可推测C4H、F3′H和ANS等基因可能正向调控茶树花青素的合成与积累.
关键词：
茶树 花青素 结构基因 表达分析
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
常欣 庞磊 李叶云 魏艳丽 江昌俊
【目的】通过转基因烟草验证茶树CsCBF1基因抗寒性功能,为发掘、筛选茶树重要功能基因提供理论依据。【方法】利用根癌农杆菌介导法将构建的表达载体pBI121-CsCBF1导入烟草,通过PCR、RT-PCR和GUS活性染色鉴定外源CsCBF1基因是否导入并整合到烟草基因组上转录表达。然后将转pBI121-CsCBF1型、转pBI121型和野生型烟草分别置于25,4和0℃下处理48h后,检测其膜质通透性、丙二醛(MDA)含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm,并将0℃处理3d的转pBI121-CsCBF1型和野生型烟草置于25℃下培养1周后观测恢复表型和统计死亡率。【结果】成功构建表达载体pBI121-C...
关键词：
茶树 烟草 CsCBF1基因 抗寒性
[期刊] 西南农业学报
[作者]
刘声传 鄢东海 周雪 莫雪 胡依然 魏杰 周富裕 周玉锋
为了发掘利用茶树茶树富硒关键酶硒代半胱氨酸甲基转移酶（ＳｅｌｅｎｏｃｙＳｔｅｉｎｅ ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎＳｆｅｒａＳｅ，Ｓｍｔ）基因ｃＳＳｍｔ，通过ｒａｃｅ克隆该基因的ｃＤｎａ全长，并通过水培试验，分析该基因在井４３幼苗根叶的表达特征。结果表明：通过该基因ｃＤｎａ的全长克隆，获得５个茶树品种ｃＳＳｍｔ的开放阅读框（ｏｒｆ）全长；对茶树５个品种的ｏｒｆ核苷酸多态性鉴定共检测到１９个多态性位点，包括１７个ＳｎＰＳ和２个ｉｎＤｅｌＳ，平均每５５ ｂＰ检测到１个多态性位点，这些多态位点引起９个氨基酸位点变化；５个茶树品种Ｓｍｔ的氨基酸序列一致性为９９．１５％，出现一定的遗传分化。ｎａ＿２Ｓｅｏ＿３水培．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李佼 余有本 周天山 肖瑶 柳洁 肖斌
【目的】对茶树GDP-甘露糖-3′,5′-异构酶(GDP-Mannose-3′,5′-epimerase,GME)基因cDNA全长进行克隆分析及原核表达。【方法】以茶树品种"乌牛早"叶片的cDNA为模板,用RT-PCR和RACE技术克隆GME,并对其进行生物信息学分析。利用pETiteTM N-His SUMO Vector构建GME原核表达载体pET-GME,在大肠杆菌HI-Control BL21(DE3)中进行原核诱导表达。采摘同一茶树嫩茎、芽、叶片以及不同品种茶树叶片样品,提取其RNA,反转录合成cDNA后,通过荧光定量PCR分析GME在不同茶树组织和品种中的表达谱。【结果】克隆获得了...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
曹士先 程曦 蒋正中 盛亮 上官明珠 邓威威 韦朝领
【目的】发掘茶树被茶尺蠖取食诱导的相关防御基因及其分子防御机制。【方法】利用cDNA-AFLP筛选茶树叶片被其主要害虫茶尺蠖取食后差异表达片段(transcript-derived fragment,TDF),并对其进行生物信息学分析和相关验证;运用qRT-PCR(quantitative real-time PCR)研究部分差异基因的表达规律。【结果】茶树被茶尺蠖取食后,共发现231条TDF,经PCR验证和测序后,成功获得134条EST(expressed sequence tags)序列,其中上调与下调表达的TDF数量分别为81和53条,各占测序获得序列的60.4%与39.6%;利用BLA...
[期刊] 华北农学报
[作者]
李敬娜 刘亚 李翔 袁潜华 赵久然
以pCambia3301载体为基础,以玉米Ubiquitin(Ubi)启动子、拟南芥叶绿素转运肽(Chloroplast transit pep-tide,Ctp)基因、抗草甘膦Epsps基因为元件,构建了玉米高效双元表达载体,通过冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404,并通过农杆菌介导法转化玉米幼胚,获得了抗草甘膦无抗生素标记的转基因玉米植株。经田间初步检测转化玉米植株具有一定的草甘膦抗性。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
余桂容 曹颖 杜文平 宋军 陈谦 徐利远
本研究对来自苏云金芽胞杆菌BT8的Cry1A(h)基因根据玉米密码子偏好性进行了优化。采用重叠PCR方法获得了优化的Cry1Ah基因与抗除草剂基因2m G2-epsps融合片段,并将其构建到植物表达载体p BI121上,构建p BI121-EPSPS-cryl Ah双元载体。将其转化根癌农杆菌菌株EHA105,获得基因工程菌。结果表明,玉米生产上使用的骨干优良自交系18599、综31等的幼胚作为转基因受体材料,以工程菌将抗虫抗除草剂双价基因转入上述玉米幼胚,经共培养、恢复、筛选、分化、生根、壮苗移栽等培养,苗期除草剂草甘膦涂抹,免疫试纸条检测、抗虫接种鉴定等初筛,再经PCR验证,获得了4株双抗...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林馨颖 杨如兴 王鹏杰 陈雪津 郭永春 高婷 叶乃兴
八氢番茄红素合成酶(PSY)是类胡萝卜素合成途径上的第一个限速酶，本研究旨在探索PSY基因的序列特征及其在黄化茶树新梢中的表达模式.在茶树品种‘黄棪’基因组中鉴定到3个PSY基因，分别命名为CsPSY1、CsPSY2、CsPSY3;从‘铁观音’基因组中鉴定到2个PSY基因，分别命名为TGY-PSY1、TGY-PSY2;从‘舒茶早’基因组中鉴定到4个PSY基因，分别命名为CSS-PSY1、CSS-PSY2、CSS-PSY3、CSS-PSY4.利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术对其进行分析，结果表明，茶树PSY基因编码的蛋白序列长度为645～1 506 bp,氨基酸个数为214～501,其中，CsPSY1、TGY-PSY1和CSS-PSY1编码的蛋白序列长度均为1 269 bp,氨基酸个数均为422.亚细胞定位预测结果显示，CsPSY3和CSS-PSY2分别定位于细胞膜和线粒体上，其他茶树PSY基因均定位在叶绿体上.CsPSY1、CsPSY2和CsPSY3编码的蛋白分别有2、1、0个无序化区域以及41、27、19个磷酸化位点.无规则卷曲和α-螺旋是PSY蛋白的主要组成部分.CsPSY1编码的蛋白与柿子、木瓜、葡萄等具有较高的同源性.启动子区域分析结果显示，茶树PSY基因存在大量与植物光响应、生长作用、激素、胁迫等响应相关的顺式作用元件.实时荧光定量PCR检测结果显示：PSY基因在‘黄金芽’中有较高的表达量；CsPSY1在福黄1号中的表达量较高，是‘福安大白茶’的37.56倍；CsPSY2在福黄2号中的表达量较高，是‘福云6号’的141.43倍.研究表明，PSY基因在茶树黄化种中的表达量显著上调，推测PSY基因可能是茶树黄化种中类胡萝卜素合成的重要调控因子.
关键词：
茶树 PSY基因 黄化 比较基因组学
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
唐秀华 孙威江 陈志丹 谢凤 陈佳佳
通过染色体步移法克隆获得紫化茶树武夷奇种C18的CsPAL3基因启动子即5′端侧翼序列,采用软件Plant CARE在线分析该序列的顺式作用元件.选取生长势一致的茶树植株的第2叶位叶片,采用锡箔纸对其进行遮阴处理,另一部分以自然光照条件为对照,分别经过2、4、6、8、10 d的遮阴处理,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量在遮阴组和光照组的差异情况.结果表明,CsPAL3基因启动子序列为501 bp,除CAAT-box和TATA-box核心启动子元件之外,还包含光响应(G-box、I-box、Sp1等)、脱落酸响应(ABRE)、低温响应(TCA-element)、干旱胁迫响应(MBS)、茉莉酸甲酯响应(CGTCA-motif、TGACG-motif等)、热激响应(HSE)等环境胁迫相关的顺式作用元件.随着处理时间的增加,茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量在遮阴组和光照组中均呈现下调趋势,且遮阴组的相对表达量下降趋势显著大于光照组,表明茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量受光照调控.其中CsPALa、CsPALb、CsPALc和CsPALf在遮阴处理4 d的相对表达量降低最明显,CsPALd和CsPAL3均在遮阴处理2 d的相对表达量降低最明显.这可推测CsPALs基因家族成员受光照环境调控.
关键词：
茶树 CsPAL3 启动子 光照 表达量
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
孙云 林玉玲 赖钟雄 江春柳
应用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)的方法对不同茶树品种及萎凋过程中抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因的表达进行定量分析.结果表明:茶树不同品种APX基因的表达量存在显著差异,相对表达量变化范围为0.65-5.69,6个茶树品种APX基因的相对表达量从大到小依次为毛蟹、福云6号、肉桂、福鼎大白茶、黄旦、铁观音;茶叶APX基因的表达明显受到萎凋工艺的影响,在茶叶萎凋过程中APX基因的表达量呈现"升高—降低—再升高—再降低"的趋势,相对表达量变化范围为0.02-7.46.
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