茶树谷胱甘肽还原酶基因CsGRs的克隆与表达分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

岳川  曹红利  周艳华  王璐  郝心愿  王新超  杨亚军 《中国农业科学》2014,47(16):3277-3289

【目的】克隆谷胱甘肽还原酶基因CsGRs,研究CsGRs在茶树抵御不同逆境胁迫中的作用。【方法】在茶树转录组数据库中搜索茶树CsGRs,根据获得的基因片段,设计反转录PCR（RT-PCR）引物和RACE-PCR特异引物,从茶树中克隆CsGRs的cDNA全长序列,并利用在线生物信息学软件对其进行分析。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析CsGRs在茶树不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐胁迫和ABA处理下的表达模式,利用分光光度计测定低温胁迫和干旱胁迫下叶片中还原型谷胱甘肽（GSH）的含量变化。【结果】RT-PCR克隆获得CsGR1的cDNA全长,其长度为1 827 bp,包含1 482 bp开放阅读框（ORF）,编码493个氨基酸;RACE扩增获得712 bp和1 624 bp的5′和3′末端序列,拼接并进行RT-PCR验证后得到CsGR2序列,全长2 282 bp,包含1 698 bp ORF,编码565个氨基酸;CsGR1和CsGR2的GenBank登录号分别为KF906411和KF418080。CsGR1和CsGR2编码的蛋白质分子量分别为53.9 kD和61.0 kD,无信号肽位点,均为非分泌性蛋白。亚细胞定位预测CsGR1主要定位在细胞质等亚细胞中,无叶绿体锚定信号肽位点;CsGR2中N-端的71个氨基酸残基具有叶绿体转运信号功能,主要定位在叶绿体上。序列相似性比较显示,CsGR1与其他植物中胞质GR的相似性均在80％以上,而与叶绿体GR的相似性低于60％;CsGR2与其他叶绿体GR的相似性70％以上,与胞质GR的相似性在50％左右。二者在核酸序列和氨基酸序列水平上分别有63.4％和49.9％的相似性,且蛋白质二级结构也具有较高的相似性。系统发育树显示,CsGR1与胞质GR聚为一类,而CsGR2与叶绿体GR聚在一起,且都与葡萄的亲缘关系最近。二者均含有氧化还原二硫键活性位点、谷胱甘肽结合位点以及NADPH结合的Arg保守位点等结构域。CsGR1为胞质GR,CsGR2为双向定位在叶绿体和线粒体上的叶绿体GR。CsGR1在花和根中表达量较高,在叶片和茎中表达量低;CsGR2在叶片和茎中的表达量比在根和花中的表达量高。在短时胁迫处理24 h过程中,成熟叶片在100 μmol•L-1 ABA处理后,CsGR1和CsGR2的表达均被抑制,且CsGR2的抑制作用较显著;在4℃低温胁迫下,CsGR1的表达被抑制,而CsGR2的表达随处理时间延长逐渐被诱导;250 mmol•L-1 NaCl盐胁迫抑制CsGRs的表达,但胁迫24 h时CsGR2的表达被诱导。10%（w/v）PEG胁迫处理茶树8 h,叶片中的CsGRs均被诱导表达,且在复水48 h后CsGR1的表达被显著上调;根中CsGRs的表达在处理和复水48 h过程中均被抑制。随低温胁迫时间延长,茶树叶片中的GSH含量逐渐升高;干旱胁迫也能促进GSH在叶片中的积累,在复水48 h后又恢复到处理前的水平。【结论】克隆了2个茶树CsGRs,2个基因对4℃低温、NaCl盐、10％PEG和ABA处理均具有响应。推测CsGRs在茶树抵御逆境胁迫中起作用。  相似文献   

中国主要茶区茶树炭疽菌系统发育学   总被引：3，自引：0，他引：3  

王玉春  郝心愿  黄玉婷  岳川  王博  曹红利  王璐  王新超  杨亚军  肖斌 《中国农业科学》2015,48(24):4924-4935

【目的】炭疽菌能够侵染茶树叶片并造成病叶干枯、脱落,论文旨在分离、鉴定中国主要茶区茶树炭疽病的病原菌,为茶树病害防治工作提供科学依据。【方法】利用单孢分离法对采自中国15省（市、自治区）茶区的茶树炭疽病病叶进行炭疽菌分离,并对其ITS、TUB2两个位点进行PCR扩增和测序,测序结果采用MEGA 6.0软件以邻接法（Neighbor-Joining,NJ）构建多基因位点系统发育树。对分离的菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar,PDA）上的形态特征进行描述。对龙井43和中茶108茶树品种叶片进行有伤和无伤处理后接种代表性菌株,测试其致病性。【结果】以茶树上分离的炭疽菌菌株的2个基因位点序列（ITS、TUB2）构建多基因位点系统发育树,Colletotrichum boninense CBS 123755作为外群,结果表明所有菌株聚为3支,其中45个菌株与C. camelliae聚为一族、28个与C. fructicola聚为一族、5个与C. siamense聚为一族,所有菌株均归属于C. gloeosporioides复合种,并且C. camelliae在中国茶区分布范围最广,为茶树炭疽菌的优势种。形态特征结果表明,C. camelliae在PDA培养基上生长速度平均11.8 mm·d^-1,菌落白色,气生菌丝致密,绒毛状,中央凸起,边缘整齐;菌核、刚毛未见;分生孢子梗、产孢细胞未见;分生孢子透明,光滑,圆柱状,两端钝圆或基部渐尖,（8-15）µm×（3-6）µm;菌丝附着胞褐色,棍棒状,不规则状,有分枝,（8-10.5）µm×（6.5-8）µm;分生孢子附着胞未见。C. fructicola在PDA培养基上生长速率平均6.76 mm·d^-1,菌落正面白色,背面中央褐色,边缘白色,气生菌丝致密,绒毛状;菌核、刚毛未见;分生孢子梗透明,有隔,具分枝,产孢细胞圆柱状,7-18 µm,顶端直径1-2 µm;分生孢子透明,圆柱状,两端钝圆,部分中部溢缩,（10-15）µm×（3-3.5）µm;菌丝附着胞深褐色,圆形,近圆形,不规则形,有分枝,（6.5-8）µm×（3.5-5.5）µm;分生孢子附着胞褐色或深褐色,圆形,（5-7）µm×（5-6.5）µm。C. siamense在PDA培养基上生长速率平均7.6 mm·d^-1,菌落白色,气生菌丝致密,绒毛状;菌核、刚毛未见;分生孢子梗透明,有隔,具分枝;产孢细胞圆柱状,8-16 µm,顶端直径1-2 µm;分生孢子透明,圆柱形,梭形,两端钝圆,部分中部有溢缩,（9.5-13.5）µm×（3-3.5）µm;菌丝附着胞深褐色,球形,棒状,不规则形,（5-8）µm×（3-5.5）µm。致病性测试结果表明,C. camelliae能侵染龙井43品种茶树有伤叶片,但对龙井43无伤叶片和中茶108有伤、无伤叶片无致病性,而C. fructicola和C. siamense 2个种对2个品种茶树有伤、无伤叶片均无致病性。【结论】基于系统发育学和形态学结合的方法对中国15省（市、自治区）部分茶区茶树病叶病原菌鉴定,基本明确C. camelliae为中国茶树炭疽菌优势种。  相似文献   

茶树生长素外运载体基因CsPIN3的克隆与表达分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

王博  曹红利  黄玉婷  胡玉荣  钱文俊  郝心愿  王璐  杨亚军  王新超 《作物学报》2016,42(1):58-69

从实验室前期茶树冷驯化转录组测序结果中筛选拼接得到1条与其他植物PIN蛋白高度相似的EST序列,采用反转录PCR结合RACE技术从茶树中克隆到生长素外运载体基因PIN3的全长cDNA序列,命名为CsPIN3 (GenBank登录号为KP896474)。CsPIN3全长2654 bp,包含1926 bp的完整开放阅读框(ORF),编码641个氨基酸;生物信息学分析显示,CsPIN3编码的蛋白质分子量为70.15 kD,理论等电点为8.42,是一种非分泌性蛋白;亚细胞定位显示,CsPIN3主要分布于质膜上,在内质网中有少量分布,是典型的膜蛋白;氨基酸序列分析表明CsPIN3编码蛋白由两端的疏水区和中间的亲水区构成。疏水区内有多个跨膜螺旋,其中N端疏水区有5个跨膜螺旋,C端有4个,与水稻的PIN蛋白结构相似。亲水区存在2个可变结构域,还存在着糖基化位点和磷酸化位点以及调控PIN蛋白内吞作用的NPNXY保守内在构型(Inner Motif, IM),如PIN蛋白特有的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(PID/PINOID)磷酸化活性位点--TPRXS(N/S)结构域;相似性及系统进化分析表明,该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性,与杨树、葡萄、柑橘、烟草、番茄、马铃薯、和芝麻等植物的PIN序列相似性在80%以上,与茄科植物的亲缘关系最近。在拟南芥PINs蛋白中,AtPIN3与茶树CsPIN3的亲缘关系较近。组织表达特异性分析表明 CsPIN3在茶树根、茎、叶、花中均有表达,在花中的表达量较高,在茎、叶中的表达量略高于根部。实时定量PCR分析显示,CsPIN3在龙井43茶树越冬芽萌发阶段的表达量高于休眠阶段(休眠初期到膨大期之间),在茶芽萌动过程中表达上调的速度明显。推测该基因可能与茶树越冬芽休眠的维持和解除相关。  相似文献   

茶树细胞周期蛋白依赖激酶（CsCDK）基因cDNA全长克隆与分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

王新超  马春雷  杨亚军  金基强  马建强  曹红利 《园艺学报》2012,39(2):333-342

 采用SMART-RACE-PCR技术获得了茶树细胞周期蛋白依赖激酶基因（CsCDK1）的全长cDNA序列,并进行了相关的生物信息学分析。采用实时定量PCR研究了该基因在茶树越冬芽休眠到萌发后不同阶段的表达模式。克隆到茶树CsCDK1 cDNA序列1 245 bp（GenBank登录号JF449383）,其开放阅读框长924 bp,编码307个氨基酸,预测分子量为34.52 kD,具有CDKs家族典型的保守结构域和空间结构,属于B型CDK家族。系统进化分析表明,CsCDK1氨基酸序列与猕猴桃的CDK亲缘关系最近,达到96%,与其它植物的CDK序列相似性亦在80%以上。该基因在茶树越冬芽休眠期的表达量低于恢复生长期,在萌发期表达量最高。说明该基因与茶树越冬芽休眠的解除关系密切。  相似文献   

超高压提取绿茶汁的初步研究     

陈小强  章银军  李学鹏  叶阳  成浩  王新超 《农业工程学报》2009,25(12):335-338

为研究超高压处理对提高绿茶汁品质的影响,分别以料液比为1︰15和1︰50的绿茶水为原材料,采用常温常压振摇（冷提）、水浴间隔振摇（热提）和超高压（100、300和500 MPa）3种处理方法提取绿茶汁,比较其品质化学成分,分析表明：以相同料液比比较,超高压提取的绿茶汁中游离氨基酸含量均高于冷提和热提,水溶性糖含量低于冷提和热提,茶多酚得率高于冷提。色差分析表明,超高压提取的绿茶汁黄绿色度比冷提和热提的更深。超高压提取对残留的多酚氧化酶和过氧化物酶活性均具有不同程度的钝化作用。  相似文献   

茶树成花机理研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘莹  郝心愿  郑梦霞  王新超  肖斌  杨亚军 《茶叶科学》2019,39(1):1-10

开花是植物进入生殖生长的重要标志,花器官的形成在遗传信息传递中起重要作用。茶树是起源于我国西南地区的重要经济作物,具有开花多、花期长的特点。生产上,茶树旺盛的生殖生长会消耗大量营养,影响茶叶的产量和品质。而在杂交育种中,茶树又具有自交不亲和与结实率低等特点。对茶树成花机理的研究有助于深入了解茶树花芽分化和发育的时间、影响因素及分子调控机制,为茶树良种选育、绿色高效生产和育种效率提高等提供理论基础。目前对茶树成花机理的研究已取得一定进展,但还不够深入和系统。本文结合其他植物成花调控最新研究进展,从开花诱导、花芽分化与发育机制方面对茶树开花相关研究取得的进展进行了综述,以期对目前存在的问题和未来研究方向提供有益思考。  相似文献   

基于EST-SSR的福建地区茶树资源遗传多样性和亲缘关系   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘振  姚明哲  王新超  陈亮 《中国农业科学》2009,42(5)

[目的]通过对福建地区茶树资源进行遗传多样性和亲缘关系分析,为今后茶树亲本选择或遗传改良等提供依据.[方法]利用中国农业科学院茶叶研究所茶树分子生物学实验室新开发的23对和他人3对共26对EST-SSR引物对福建省的42份茶树种质资源进行PCR扩增,在所得相似系数的基础上进行UPGMA聚类,并绘制亲缘关系树状聚类图.[结果]26对引物共检测到等位位点86个,每个引物为2～5个,平均3.31个;遗传多态性信息含量(PIC)在0.05～0.75,平均值为0.56.期望杂合度(He)大小在0.02～0.81,平均值为0.60;观测杂合度(He)在0.02～0.97,平均值为0.55;群体内的Shannon指数为1.16.按相似系数为0.40可将参试的42份种质资源分为两大类.[结论]研究发现福建地区茶树资源具有相对较高的遗传多样性,并明确了不同资源间的亲缘关系.  相似文献   

茶树硫酸盐转运蛋白基因CsSULTR3.1的克隆及其对硫和硒的响应分析     

张晶晶  钱文俊  郝心愿  王璐  丁长庆  姚利娜  王新超  曾建明 《园艺学报》2018,45(2):321-327

从茶树(Camellia sinensis)根系中克隆获得1条长度为1 999 bp的核酸序列,该序列包含1 980 bp的开放阅读框(ORF),编码659个氨基酸。BlastX同源性比对显示,该基因编码的氨基酸序列与葡萄VvSULTR3.1相似度最高(86%),将其命名为CsSULTR3.1(GenBank登录号:KY963793)。进一步分析显示,该基因编码的蛋白分子量为72.39 kD,理论等电点为7.61,属于非分泌性蛋白,包含10个跨膜结构域。以GFP作为标记进行亚细胞定位发现,该蛋白定位于细胞质中。qRT-PCR分析显示,CsSULTR3.1具有组织表达特异性,在茶树茎中表达量最高。CsSULTR3.1在茶树根系中的表达受Na_2SO_4和Na_2SeO_4诱导:60 mg·L~(-1) Na_2SO_4处理12 h后逐渐上调表达,在48 h时达到最大值,而240 mg·L-1Na_2SO_4处理12 h内显著下调表达,随后显著上调并维持相对稳定状态;在不同浓度Na_2SeO_4处理条件下表达量均呈现先降低后升高再降低的趋势,且均在48 h时达到最高。  相似文献   

机插稻田杂草的发生及综合治理   总被引：3，自引：3，他引：0  

刘春祥  王新超  杨文华 《现代农业科技》2009,(22):165-165,169

在总结水稻机插秧田杂草发生规律的基础上,提出水稻机插秧田杂草综合防除策略,以为机插稻田杂草防除提供技术支持。  相似文献   

茶树基因芯片的研制和初步应用   总被引：7，自引：4，他引：3  

赵丽萍  高其康  陈亮  王新超  姚明哲 《茶叶科学》2006,26(3):166-170

利用EST计划获得的1β680个基因片段,制备了国内外首张茶树cDNA芯片,芯片上每个基因设置一个重复,共含有6β912个点,其中6β720个靶基因,160个阳性对照,32个阴性对照。4×4矩阵点制,共两个区域,每个区域的芯片密度为1β037点/cm²,每张芯片可进行两次杂交。用3个茶多酚含量有差异的品种与芯片进行了杂交,获得了不同品种的基因表达谱及表达差异的基因;选取其中2个与茶叶香气密切相关的基因,采用荧光定量PCR的方法进行了验证,基因表达变化趋势与芯片检测结果一致,验证了cDNA芯片杂交结果的可靠性。该芯片可以进一步应用于许多茶学研究领域,进行基因表达差异的高通量检测。  相似文献