茶树氨基酸转运基因CsVAT1.3、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsAAP3.1功能鉴定
发布时间：2021-04-08 18:05
氨基酸是茶叶中的重要代谢物质,是构成茶叶鲜爽味的主要物质,其含量和组分决定了茶汤的滋味。茶叶中氨基酸含量取决于茶树对氮的吸收、同化及茶树氨基酸转运基因对同化后的氨基酸产物在茶树体内转运效率与分配模式。挖掘氨基酸的源库分配及氮的高效利用相关基因,对提高茶树氮营养效率、改善茶叶品质具有非常重要的意义。目前拟南芥、水稻、豌豆等模式植物中相关研究已有较多的报道,而茶树中氨基酸转运基因相关研究较少,其如何介导氨基酸吸收及转运机制及如何调控茶叶品质及氮的养分效率有待深入研究。本课题以Cs VAT1.3、Cs LHT8L、Cs CAT9.1、Cs AAP3.1四个茶树氨基酸转运基因为研究对象,通过遗传转化获得了各基因拟南芥转基因株系,明确其氨基酸底物谱,其中特别探讨了Cs AAP3.1在不同氮条件下如何介导的氮分配及利用效率。主要研究结果如下:（1）Cs VAT1.3定位于内质网,在茶树根部几乎不表达,Cs VAT1.3对3个不同氨基酸含量茶树品种对氮处理的响应模式不同,在BY1品种中恢复供有机氮后,除老叶外6个部位表达量显著上调,而在ZC108品种中,这些部位在恢复供正常氮条件后显著上调,响应有机...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物中已知功能的氨基酸转运基因概况（刘红玲等2018）
茶树氨基酸转运基因CsVAT1.3、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsAAP3.1功能鉴定19图2-1茶树不同部位取样示意图注：1stLeaf、1stMV、2ndLeaf、2ndMV、MatureLeaf、MMV分别代表第一叶及第一叶叶脉、第二叶及第二叶叶脉、老叶及老叶叶脉、根部Fig2-1SchematicdiagramofdifferenttissuesofCamelliasinensisNote:1stLeaf,1stMV,2ndLeaf,2ndMV,MatureLeaf,MMVandrootrepresentthefirstleaf,mainveinof1stleaf,secondleaf,mainveinof2ndleaf,matureleaf,mainveinofmatureleafandrootrespectively.3.5基因表达量检测（1）茶树样品RNA提取及cDNA合成将“3.4”中处理的ZC108、BY1、EC1三个茶树品种，在氮饥饿处理为CK、恢复供氮T1、T2、T3四个处理下，茶树1stLeaf、1stMV、2ndLeaf、2ndMV、MatureLeaf、MMV共7个部位，及正常培养下的ZC108品种的7个部位的茶树样品。样品液氮固样冷冻后，将各样品混合均匀后，采用华越洋有限公司的快速通用植物RNA提取试剂盒提取RNA，cDNA合成方法如下：反转录反应体系见表2-9，42℃转孵育20min，85℃加热5min。得到的cDNA产物在-20℃保存，避免反复冻融。cDNA合成后，测试浓度并将样品浓度稀释至200ng/μL左右，用于下步荧光定量。
茶树氨基酸转运基因CsVAT1.3、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsAAP3.1功能鉴定23图2-2茶树CsAAP3.1、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsVAT1.3保守区结构域预测Fig2-2ThepredictionofconserveddomainsofCsAAP3.1,CsLHT8L,CsCAT9.1,CsVAT1.34.1.2茶树中基因家族进化分析利用MEGA7.0软件构建家族成员蛋白序列的亲缘关系树，对茶树基因组中CsAAPs、CsLHTs、CsCATs、CsVATs家族成员构建系统发育树进行亲缘关系分析，利用GSDS2.0对基因结构进行了分析，其中包括外显子、内含子及UTR区。结果如图2-3至2-6所示：茶树CsAAPs家族成员数目是四个基因中最多的，CsAAP3.1与CsAAP13（TEA004497.1）亲缘关系最接近；与其他CsLHT家族成员，CsLHT8L与茶树中其他5个同源基因亲缘关系更接近；而CsCAT9.1与其他茶树CsCATs亲缘关系较远；CsVAT1.3与CsYPQ3/TEA004685.1亲缘关系最接近，与茶树其它CsVAT家族成员关系较远。图2-3茶树CsAAP家族系统发育进化树及基因外显子、内含子结构（外显子）注：绿色矩形表示外显子，灰色线条表示内含子，黄色矩形表示UTR区（下同）Fig2-3phylogenetictree,exonandintronstructureofCsAAPfamilymembersNote:thegreenrectanglesrepresenttheexons,thegraylinesrepresenttheintrons,andtheyellowrectanglesrepresentuntranslatedregionsregions(UTRregion)（similarhereinafter）.CsAAP3.1:TEA009392.1CsAAP17:TEA018468.1CsAAP16:TEA031142.1CsAAP3:TEA023343.1CsAAP18:TEA017648.1CsAAP1:TEA016533.1CsAAP19:TEA012190.1CsAAP2:TEA030129.1CsAAP10:TEA013449.1CsAAP13:TEA004497.1CsAAP4:TEA011798.1CsAAP11:TEA031576.1CsAAP6:TEA031424.1CsAAP9:TEA013446.1CsAAP12:TEA031577.1CsAAP8:TEA000756.1CsAAP15:TEA004184.1C
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物氨基酸转运子研究进展[J]. 刘红玲,张新婉,黄玮,张艳鸽,赵华. 植物科学学报. 2018(04)
[2]高寒草甸土壤可溶性有机氮库动态变化格局[J]. 张小静,王文颖,李文全,赵明德,王慧春,周华坤,刘攀,王榛. 兰州大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]氮素形态对茶树根系释放质子的影响[J]. 万青,徐仁扣,黎星辉. 土壤学报. 2013(04)
[4]不同茶树品种氨基酸组分及含量分析[J]. 岳婕,李丹,杨春,马蕊,奉展英,罗军武. 湖南农业科学. 2010(23)
[5]茶树氮素利用效率相关生理生化指标初探[J]. 王新超,杨亚军,陈亮,阮建云. 作物学报. 2005(07)
[6]不同品种茶树氮素效率差异研究[J]. 王新超,杨亚军,陈亮,阮建云. 茶叶科学. 2004(02)
[7]植物对氨基酸的吸收和利用[J]. 马林. 西南科技大学学报(自然科学版). 2004(01)
[8]无菌条件下小麦氨基酸态氮及铵态氮营养效应研究[J]. 莫良玉,吴良欢,陶勤南. 应用生态学报. 2003(02)
[9]水稻氨基酸态氮营养效应及其机理研究[J]. 吴良欢,陶勤南. 土壤学报. 2000(04)
[10]茶树专用生物活性有机肥肥效试验[J]. 丁磊. 中国茶叶. 2000(04)
博士论文
[1]土壤氨基酸态氮对植物的氮营养贡献及其地带性分布规律[D]. 曹小闯.浙江大学 2014
[2]氮素对茶树叶片品质成分影响机理研究[D]. 杨亦扬.南京农业大学 2011
[3]茶树幼根EST文库构建及茶氨酸代谢相关基因表达分析[D]. 史成颖.安徽农业大学 2011
[4]茶树体内茶氨酸合成酶的克隆与异源表达及一氧化氮信号对其调控的研究[D]. 陈琪.安徽农业大学 2011
[5]番茄对有机氮的吸收及土壤可溶性有机氮行为特性研究[D]. 葛体达.上海交通大学 2008
[6]土壤中氨基酸特性及其与土壤肥力关系的研究[D]. 张旭东.沈阳农业大学 1989
硕士论文
[1]采摘标准与施氮水平对茶树新梢产量、品质及氮素利用的影响[D]. 张振梅.中国农业科学院 2014
[2]茶树中与氨基酸合成相关的三个基因的克隆与分析[D]. 徐乾.安徽农业大学 2012
本文编号：3126002
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物中已知功能的氨基酸转运基因概况（刘红玲等2018）
茶树氨基酸转运基因CsVAT1.3、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsAAP3.1功能鉴定19图2-1茶树不同部位取样示意图注：1stLeaf、1stMV、2ndLeaf、2ndMV、MatureLeaf、MMV分别代表第一叶及第一叶叶脉、第二叶及第二叶叶脉、老叶及老叶叶脉、根部Fig2-1SchematicdiagramofdifferenttissuesofCamelliasinensisNote:1stLeaf,1stMV,2ndLeaf,2ndMV,MatureLeaf,MMVandrootrepresentthefirstleaf,mainveinof1stleaf,secondleaf,mainveinof2ndleaf,matureleaf,mainveinofmatureleafandrootrespectively.3.5基因表达量检测（1）茶树样品RNA提取及cDNA合成将“3.4”中处理的ZC108、BY1、EC1三个茶树品种，在氮饥饿处理为CK、恢复供氮T1、T2、T3四个处理下，茶树1stLeaf、1stMV、2ndLeaf、2ndMV、MatureLeaf、MMV共7个部位，及正常培养下的ZC108品种的7个部位的茶树样品。样品液氮固样冷冻后，将各样品混合均匀后，采用华越洋有限公司的快速通用植物RNA提取试剂盒提取RNA，cDNA合成方法如下：反转录反应体系见表2-9，42℃转孵育20min，85℃加热5min。得到的cDNA产物在-20℃保存，避免反复冻融。cDNA合成后，测试浓度并将样品浓度稀释至200ng/μL左右，用于下步荧光定量。
茶树氨基酸转运基因CsVAT1.3、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsAAP3.1功能鉴定23图2-2茶树CsAAP3.1、CsLHT8L、CsCAT9.1、CsVAT1.3保守区结构域预测Fig2-2ThepredictionofconserveddomainsofCsAAP3.1,CsLHT8L,CsCAT9.1,CsVAT1.34.1.2茶树中基因家族进化分析利用MEGA7.0软件构建家族成员蛋白序列的亲缘关系树，对茶树基因组中CsAAPs、CsLHTs、CsCATs、CsVATs家族成员构建系统发育树进行亲缘关系分析，利用GSDS2.0对基因结构进行了分析，其中包括外显子、内含子及UTR区。结果如图2-3至2-6所示：茶树CsAAPs家族成员数目是四个基因中最多的，CsAAP3.1与CsAAP13（TEA004497.1）亲缘关系最接近；与其他CsLHT家族成员，CsLHT8L与茶树中其他5个同源基因亲缘关系更接近；而CsCAT9.1与其他茶树CsCATs亲缘关系较远；CsVAT1.3与CsYPQ3/TEA004685.1亲缘关系最接近，与茶树其它CsVAT家族成员关系较远。图2-3茶树CsAAP家族系统发育进化树及基因外显子、内含子结构（外显子）注：绿色矩形表示外显子，灰色线条表示内含子，黄色矩形表示UTR区（下同）Fig2-3phylogenetictree,exonandintronstructureofCsAAPfamilymembersNote:thegreenrectanglesrepresenttheexons,thegraylinesrepresenttheintrons,andtheyellowrectanglesrepresentuntranslatedregionsregions(UTRregion)（similarhereinafter）.CsAAP3.1:TEA009392.1CsAAP17:TEA018468.1CsAAP16:TEA031142.1CsAAP3:TEA023343.1CsAAP18:TEA017648.1CsAAP1:TEA016533.1CsAAP19:TEA012190.1CsAAP2:TEA030129.1CsAAP10:TEA013449.1CsAAP13:TEA004497.1CsAAP4:TEA011798.1CsAAP11:TEA031576.1CsAAP6:TEA031424.1CsAAP9:TEA013446.1CsAAP12:TEA031577.1CsAAP8:TEA000756.1CsAAP15:TEA004184.1C
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物氨基酸转运子研究进展[J]. 刘红玲,张新婉,黄玮,张艳鸽,赵华. 植物科学学报. 2018(04)
[2]高寒草甸土壤可溶性有机氮库动态变化格局[J]. 张小静,王文颖,李文全,赵明德,王慧春,周华坤,刘攀,王榛. 兰州大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]氮素形态对茶树根系释放质子的影响[J]. 万青,徐仁扣,黎星辉. 土壤学报. 2013(04)
[4]不同茶树品种氨基酸组分及含量分析[J]. 岳婕,李丹,杨春,马蕊,奉展英,罗军武. 湖南农业科学. 2010(23)
[5]茶树氮素利用效率相关生理生化指标初探[J]. 王新超,杨亚军,陈亮,阮建云. 作物学报. 2005(07)
[6]不同品种茶树氮素效率差异研究[J]. 王新超,杨亚军,陈亮,阮建云. 茶叶科学. 2004(02)
[7]植物对氨基酸的吸收和利用[J]. 马林. 西南科技大学学报(自然科学版). 2004(01)
[8]无菌条件下小麦氨基酸态氮及铵态氮营养效应研究[J]. 莫良玉,吴良欢,陶勤南. 应用生态学报. 2003(02)
[9]水稻氨基酸态氮营养效应及其机理研究[J]. 吴良欢,陶勤南. 土壤学报. 2000(04)
[10]茶树专用生物活性有机肥肥效试验[J]. 丁磊. 中国茶叶. 2000(04)
博士论文
[1]土壤氨基酸态氮对植物的氮营养贡献及其地带性分布规律[D]. 曹小闯.浙江大学 2014
[2]氮素对茶树叶片品质成分影响机理研究[D]. 杨亦扬.南京农业大学 2011
[3]茶树幼根EST文库构建及茶氨酸代谢相关基因表达分析[D]. 史成颖.安徽农业大学 2011
[4]茶树体内茶氨酸合成酶的克隆与异源表达及一氧化氮信号对其调控的研究[D]. 陈琪.安徽农业大学 2011
[5]番茄对有机氮的吸收及土壤可溶性有机氮行为特性研究[D]. 葛体达.上海交通大学 2008
[6]土壤中氨基酸特性及其与土壤肥力关系的研究[D]. 张旭东.沈阳农业大学 1989
硕士论文
[1]采摘标准与施氮水平对茶树新梢产量、品质及氮素利用的影响[D]. 张振梅.中国农业科学院 2014
[2]茶树中与氨基酸合成相关的三个基因的克隆与分析[D]. 徐乾.安徽农业大学 2012
本文编号：3126002
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