苦茶碱代谢关键转录因子基因的筛选鉴定

• 作者: 刘玉飞 庞丹丹 李友勇 蒋会兵 田易萍 孙云南 陈林波
• 学科: 农学
• 关键词: 苦茶 苦茶碱 RNA测序 转录因子
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 41-50
• 页数: 9页
• 分类号: S571.1
• 语种: 中文

摘要

苦茶是我国特异的茶树资源，主要分布于西南地区，富含苦茶碱（1,3,7,9-四甲基尿酸）。苦茶碱具有镇静、催眠和抗抑郁等多种生理活性，其合成关键基因（苦茶碱合成酶基因）已经得到克隆和研究，但是苦茶碱代谢调控机制的研究鲜有报道。为了挖掘与苦茶碱代谢调控相关的转录因子，本研究以高苦茶碱（GKC）、低苦茶碱（LKC）茶树品种以及常规茶树品种（YK10）为研究对象，通过 HPLC 和 RNA-seq 分别就样品的嘌呤生物碱含量和基因表达情况进行分析，并通过荧光定量 PCR 验证了转录组数据的可靠性。结果表明，GKC和 LKC 的苦茶碱含量分别为 21.82 mg·g-1 和 14.70 mg·g-1，而 YK10 中检测不到苦茶碱，另外，GKC 和 LKC的咖啡碱含量均低于 15.00 mg·g-1；通过 RNA-seq 方法，获得了 3 948 个 GKC vs YK10 和 LKC vs YK10 共同的且表达趋势一致的差异基因，这些差异基因是分属 29 个家族的 96 个转录因子，通过分析最终确定 30 个候选转录因子，尤其是属于 NAC 和 HD-ZIP 转录因子家族的 CSS0012182、CSS0013789、CSS0041233、novel.16084 和 CSS0014547 等转录因子可能是参与苦茶碱代谢调控的关键基因。