茶树CsAIL的克隆及在不同休眠阶段的表达分析

• 作者: 刘莹 孙冷雪 张伟富 曾建明 杨亚军 王新超 王璐 郝心愿 韦朝领
• 来源期刊: 园艺学报
• 学科: 农学
• 关键词: 茶树 休眠 越冬芽 AIL基因 表达分析
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 385-396
• 页数: 12页
• 分类号: S571.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0319

摘要

从茶树不同休眠状态腋芽转录组中筛选出一条差异表达基因,经全长克隆和同源性分析证实该基因为与多年生植物休眠的形成和解除密切相关的AINTEGUMEN-LIKE(AIL)的同源基因,命名为CsAIL.生物信息分析表明,该基因包含1个1 872 bp的开放阅读框,编码623个氨基酸.编码的蛋白质分子质量为69.2 kD,理论等电点为6.6,是一种非分泌性蛋白;该蛋白有两个保守的AP2结构域,是植物中特有的广泛参与生长发育调节的AP2亚家族成员.亚细胞定位预测CsAIL蛋白不存在于叶绿体或者线粒体中,可能定位于其他细胞器;经同源性分析,在‘云抗十号’和‘舒茶早’全基因水平上分别鉴定了11个和12个AIL同源基因.系统进化树及序列保守性分析显示,CsAIL与‘云抗十号’CSA001743.1和‘舒茶早’TEA027750.1的进化关系最近,与已知的拟南芥AIL蛋白处于不同分支,但具有典型的保守结构域和己知的重要氨基酸位点.启动子序列分析显示该基因可能受生理节律、光及多种激素等信号共同调控.CsAIL在茶树顶芽、腋芽和茎中的表达量较高,叶片中较低,花中几乎不表达.在茶树冬季类休眠和生理休眠阶段,该基因的表达量在叶和越冬芽中均逐渐下调并维持在较低水平;在生态休眠及萌动阶段显著上调.分析其可能的下游调控基因CsCYCD3.2和CsCYCD6.1的表达,二者与CsAIL的表达模式高度一致,与越冬芽的休眠状态存在高度关联.本研究表明,CsAIL可能是参与茶树休眠调控的关键基因,与CsCYCDs共同在茶树年休眠一生长循环中发挥作用.