基于茶樹鮮葉離體失水轉(zhuǎn)錄組的CsSnRK2s和CsADC基因鑒定與功能分析.pdf

1、茶樹是我國重要的經(jīng)濟作物之一，持續(xù)的干旱、低溫等非生物脅迫都會影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，為了篩選茶樹與抗旱性相關(guān)的重要基因并進(jìn)一步解析失水逆境信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)，本研究通過茶樹鮮葉離體失水轉(zhuǎn)錄組測序分析，鎖定了ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的重要蛋白激酶SnRK2s以及多胺代謝關(guān)鍵酶精氨酸脫羧酶(ADC)，并進(jìn)一步通過酵母雙雜交檢測二者分別與轉(zhuǎn)錄因子CsICE1的互作關(guān)系，同時采用qRT-PCR測定了離體失水條件下，不同茶樹品種中以上基因的表達(dá)情

2、況，得到的主要研究結(jié)果如下:
　　1、通過茶樹鮮葉離體失水轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，獲得的測序數(shù)據(jù)拼接質(zhì)量較高，clean data共計104.12 G，unigene共計233131個。其中值得關(guān)注的是，差異基因KEGG富集分析發(fā)現(xiàn):ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)基因在茶樹鮮葉離體失水3h、12h和24 h時均顯著上調(diào)表達(dá)。
　　2、在“鄂茶1號”茶樹品種中，克隆獲得CsICE1、CsSnRK2.1、CsSnRK2.6、CsSnRK2.

3、8和CsADC5個基因的cDNA序列，生物信息學(xué)分析結(jié)果表明:5個基因的ORF分別為1587 bp、1077 bp、1027 bp、1035 bp和2163 bp;編碼氨基酸數(shù)目分別為:528、358、342、344和720;疏水性和跨模性分析結(jié)果表明:這5個基因編碼的蛋白質(zhì)全部都為親水性蛋白質(zhì)，且均不跨膜;系統(tǒng)進(jìn)化樹表明，CsSnRK2的3個成員分別屬于CsSnRK2亞家族的三組;CsADC與番木瓜CpADC的同源性較高;多序列比對分

4、析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域預(yù)測分析結(jié)果表明:CsICE1包含bHLH結(jié)構(gòu)域，CsSnRK2s包含Ser/Thr結(jié)構(gòu)域， CsADC包含Orn-DAP-Arg-deC結(jié)構(gòu)域和Orn-DAP-Arg-2吡哆醛-脯氨酸結(jié)合位點;蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的結(jié)果表明:CsICE1、CsSnRK2s及CsADC均由α-螺旋、延伸鏈、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲構(gòu)成;磷酸化位點分析表明:CsICE1、CsSnRK2s及CsADC均具有多處Ser、Thr和Tyr磷酸化位點;亞細(xì)胞

5、定位在線預(yù)測分析結(jié)果表明:CsSnRK2s主要存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，CsICE1主要存在于細(xì)胞核，CsADC主要存在于細(xì)胞質(zhì)。
　　3、酵母雙雜交實驗結(jié)果表明:轉(zhuǎn)錄因子CsICE1全長具有自激活性，短截片段CsICE1-73和CsICE1-146均不具有自激活性，且與CsSnRK2.6和CsADC均不發(fā)生互作。
　　4、相對表達(dá)量分析結(jié)果表明:CsSnRK2.1、CsSnRK2.8、CsICE1和CsADC在4個品種中經(jīng)脫水