茶树CsMDHAR基因的克隆与非生物胁迫响应分析

• 作者: 林士佳 李辉 刘昊 滕瑞敏 刘婧愉 王爽 庄静
• 学科: 农学
• 关键词: 茶树 CsMDHAR 抗坏血酸 非生物胁迫 启动子元件分析 表达分析
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 页码范围: 495-505
• 页数: 10页
• 分类号: S571.1,Q52
• 语种: 中文

摘要

基于茶树转录组数据，以龙井43茶树cDNA为模板，克隆得到开放阅读框（ORF）长度为1305bp，编码434个氨基酸的茶树单脱氢抗坏血酸还原酶基因，命名为CsMDHAR。蛋白序列特征和基因表达模式分析表明，CsMDHAR蛋白含有FAD结合功能域，属于FAD依赖的吡啶核苷酸-硫基氧化还原酶（Pyr-redox-2）家族。该蛋白有两个无序化区域，而且包含有32个磷酸化位点，理论相对分子量为47.21kDa，pI为5.99，属于亲水性蛋白；CsMDHAR蛋白二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。通过PlantCARE和PLACE对启动子上游调控元件进行分析预测，结果显示，CsMDHAR基因启动子上游1000bp中含有多个与光、激素以及植物抗逆有关的顺式作用元件。利用荧光定量PCR方法检测龙井43和迎霜的CsMDHAR、CsAO和CsAPX在4种不同非生物胁迫下的表达水平，结果表明，在低温（4℃）胁迫下，两个茶树品种的CsMDHAR、CsAO和CsAPX的表达均受抑制，且品种间的差异较小；在高温（38℃）和干旱（200g·L-1PEG）胁迫下龙井43中的CsMDHAR表达均上调，分别在8h和2h时达到最大值，为对照的1.49倍和1.85倍；盐（200mmol·L-1NaCl）胁迫下，CsAO和CsAPX在两种茶树品种中的表达量变化趋势相似，但变化幅度不同，可能与品种间不同的抗逆性有关。