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苦茶碱代谢关键转录因子基因的筛选鉴定
《茶叶科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：苦茶是我国特异的茶树资源,主要分布于西南地区,富含苦茶碱(1,3,7,9-四甲基尿酸).苦茶碱具有镇静、催眠和抗抑郁等多种生理活性,其合成关键基因(苦茶碱合成酶基因)已经得到克隆和研究,但是苦茶碱代谢调控机制的研究鲜有报道.为了挖掘与苦茶碱代谢调控相关的转录因子,本研究以高苦茶碱(GKC)、低苦茶碱(LKC)茶树品种以及常规茶树品种(YK10)为研究对象,通过HPLC和RNA-seq分别就样品的嘌呤生物碱含量和基因表达情况进行分析,并通过荧光定量PCR验证了转录组数据的可靠性.结果表明,GKC和LKC的苦茶碱含量分别为21.82 mg·g-1和14.70 mg·g-1,而YK10中检测不到苦茶碱,另外,GKC和LKC的咖啡碱含量均低于15.00 mg·g-1;通过RNA-seq方法,获得了3948个GKC vs YK10和LKC vs YK10共同的且表达趋势一致的差异基因,这些差异基因是分属29个家族的96个转录因子,通过分析最终确定30个候选转录因子,尤其是属于NAC和HD-ZIP转录因子家族的CSS0012182、CSS0013789、CSS0041233、novel.16084和CSS0014547等转录因子可能是参与苦茶碱代谢调控的关键基因.
关键词： 苦茶;苦茶碱;RNA测序;转录因子
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茶树PIN基因家族的鉴定及表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：PIN (PIN-FORMED)是植物特有的基因家族,它们编码的生长素输出蛋白是调控植物生长素极性运输的重要载体元件,然而其在茶树中缺乏系统研究.本研究通过生物信息学方法,在茶树全基因组数据中鉴定得到18个PIN家族基因.对鉴定得到的CsPINs进行分子特征、系统进化及蛋白互作的研究,并分析了CsPIN基因组织表达特性以及启动子顺式作用元件的组成.结果表明,茶树PIN家族数量明显多于拟南芥(8)、水稻(12)和毛果杨(15);基因结构分析表明除CsPIN-like8.2和CsPIN-like8.3没有内含子外,其他CsPINs都具有4~13内含子;Cs PINs蛋白大多为碱性蛋白,均含有典型的跨膜结构域,并都定位于膜上;系统进化分析表明,CsPINs基因与毛果杨PIN家族基因进化关系较近,与水稻PIN家族基因较远.CsPIN基因家族启动子序列包含大量与激素调控和生长发育等相关的顺式作用元件,表明其可能具有较为广泛的生物学活性.茶树8个组织的转录组数据分析表明,18个CsPINs基因可能在不同的阶段发挥着生长素的调控作用,从而参与调控茶树不同阶段的生长发育;大多数CsPINs基因在花和幼嫩组织中较高表达.本研究为进一步探究茶树PIN基因家族成员的功能提供了研究基础.
关键词： 茶树(Camellia sinensis) PIN基因家族 生长素 生物信息学
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