不同茶樹品種氮效率的差異與硝酸還原酶基因的克隆與表達分析.pdf

1、茶樹是我國重要的經濟作物，施用化肥是提高茶樹經濟產量最直接的方式。然而隨著氮肥的大量施用，茶樹對于氮素的吸收利用效率卻在不斷下降，出現(xiàn)了環(huán)境污染、生態(tài)條件惡化等問題，長此以往，則與可持續(xù)發(fā)展的理念相悖。若要從根本上解決這個問題，則需要以遺傳學為出發(fā)點，研究茶樹氮代謝調控網絡，從而為篩選出氮高效利用的基因型，進一步選育出耐低氮脅迫的茶樹新品種提供一定的理論參考，從而減少氮肥的施用量，提高茶樹對氮肥的吸收利用效率。
　　本研究在春茶期

2、間選取安徽省東至茶樹良種繁殖示范場種質圃中25個茶樹品種的1芽1葉為實驗材料，利用qRT-PCR對茶樹氮代謝相關基因NR、GS、GOGAT的表達水平進行了分析。結果表明品種間表達水平差異明顯，且這三種基因的表達水平呈現(xiàn)出相一致的規(guī)律，推測茶樹不同品種間氮吸收利用能力存在差異，NR、GS、GOGAT這三種基因在氮代謝網絡調控中有密切的聯(lián)系。
　　基于以上研究結果，對硝酸還原酶（NR）——植物氮代謝過程中起關鍵作用的限速酶作了進一步的

3、研究。利用茶樹全器官轉錄組文庫中NR的EST序列，通過RACE技術克隆得到NR基因的全長cDNA，其cDNA全長2927bp，開放閱讀框2652bp，編碼一個有884個氨基酸蛋白質，分子量為99.6kD，并獲得GenBank登錄號為JX987133。經BlastX比對，該序列與GenBank中登錄的煙草NR相似性達到74％。茶樹NR蛋白屬于親水性蛋白，可能為胞質蛋白，不存在跨膜結構。通過對NR基因的上游調控序列相關分析，發(fā)現(xiàn)該基因中含有

4、碳代謝基因調控元件以及多個與植物生長密切相關的組織特異表達順式作用元件。
　　選取“舒茶早”、“鳧早2號”、“龍井43”三個茶樹品種為實驗材料，設置不同氮素的濃度進行水培處理，利用qRT-PCR對茶樹不同組織NR基因的表達水平進行分析，并檢測氮脅迫條件下茶樹葉片可溶性蛋白和可溶性糖含量的變化情況。結果表明，NR基因具有組織特異性且主要分布在茶樹根部中，隨著氮脅迫時間的延長，第3天時根部的NR基因表達量迅速上升，表達量為對照的1.7