类茶氨酸合成酶基因家族在番茄中的鉴定及表达研究

• 作者: 毛鹏 王丽鸳 白培贤 韦康 阮丽 张亚真 成浩
• 学科: 农学
• 关键词: 番茄 茶氨酸 乙胺 类茶氨酸合成酶 基因家族
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 178-183
• 页数: 5页
• 分类号: S571,Q52
• 语种: 中文

摘要

茶树体内的茶氨酸合成酶（Theanine synthetase synthetase，TS）和部分谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase，GS）家族成员都具有催化乙胺和谷氨酸合成茶氨酸的活性。我们将植物中这类与茶树TS序列高度相似，且具有茶氨酸合成活性的酶，统称为类茶氨酸合成酶（Analogue theanine synthase，ATS）。为了探究ATS在非茶植物中的分布，以及乙胺在茶氨酸合成中的作用，本研究以Mico-Tom番茄为试验材料，对水培番茄幼苗进行了外源添加乙胺处理。结果发现，仅在处理组叶片中检测到茶氨酸，并且处理组叶片中的谷氨酰胺（Glutamine，Gln）含量也极显著增加，而丙氨酸含量与对照相比无显著变化。利用生物信息学方法分别从茶树和番茄基因组中鉴定出12个和5个ATS家族成员，它们均含有谷氨酰胺合成酶催化功能的结构域Gln-synt_C；qRT-PCR检测发现，处理组叶片中有2个ATS（SlGS1.1和SlGS1）表达量极显著提高。上述结果表明，ATS广泛存在于植物中，而乙胺是合成茶氨酸的关键限制因子，能够提高ATS基因的表达，触发茶氨酸的合成。