近年来全球极端低温天气频发,严重影响了茶树的产量和品质。ICE(Inducer of CBF expression)基因家族主要参与植物的低温胁迫响应,但在茶树领域中的相关研究还不够全面。本研究从茶树基因组中鉴定出51个茶树CsICEs基因,对其理化性质、...近年来全球极端低温天气频发,严重影响了茶树的产量和品质。ICE(Inducer of CBF expression)基因家族主要参与植物的低温胁迫响应,但在茶树领域中的相关研究还不够全面。本研究从茶树基因组中鉴定出51个茶树CsICEs基因,对其理化性质、基因结构和启动子顺式作用元件展开生物信息学分析。茶树CsICEs基因的启动子区域富含光响应、植物激素、生长发育及非生物胁迫相关顺式作用元件,其可能参与多种逆境胁迫响应。转录组分析和RT-qPCR验证结果发现,低温下CsICE43基因的表达量上升了4.24倍,其可能与茶树低温响应相关。以茶树品种‘保靖黄金茶1号’的cDNA为模板,克隆获得了CsICE43基因,其在不同组织中的表达模式存在差异,在顶芽和嫩叶中特异性高表达。蛋白氨基酸序列和系统进化树分析表明,CsICE43基因包含与ICE家族其他成员一致的S-rich、bHLH、ACT等保守结构域,且与毛花猕猴桃(Actinidiaeriantha)的亲缘关系较近。在STRING在线网站中以拟南芥AtICEs为模型,推测茶树CsICE43蛋白与HOS1、MYB15、DREB1/2存在潜在的互作关系。亚细胞定位试验表明CsICE43定位于细胞核,与跨膜结构分析结果一致。综上所述,本研究发现CsICE43基因可能与茶树低温响应关联,为深入挖掘其基因功能与抗寒分子机理提供了一定的理论基础。展开更多
【目的】探究低温条件下茶树在不同红光与远红光比值(red to far-red light ratio,R/FR)光环境中的生理与分子响应,为工厂化光设施育苗冬季补光提供理论指导。【方法】以茶树品种‘谷雨春’为材料,设置远红光处理(FR,R/FR=4.1)和白光处...【目的】探究低温条件下茶树在不同红光与远红光比值(red to far-red light ratio,R/FR)光环境中的生理与分子响应,为工厂化光设施育苗冬季补光提供理论指导。【方法】以茶树品种‘谷雨春’为材料,设置远红光处理(FR,R/FR=4.1)和白光处理(CK,R/FR=10.4),研究低温条件(10℃)下不同R/FR比值光环境对茶树气体交换参数、荧光参数及光敏色素互作因子(phytochrome interacting factors,PIFs)表达量的影响。【结果】低温条件下添加远红光、降低R/FR比值会导致茶树叶片蒸腾速率(T_(r))、净光合速率(P_(n))与电子传递速率(electron transport rate,ETR)下降,非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)所占的比例升高,实际量子产量(YⅡ)和调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)所占的比例下降,叶绿素合成的重要调节因子CsPIF3a基因下调表达。【结论】低温条件下低比值的R/FR光环境削弱了茶树叶片的光合电子传递能力,抑制叶绿素合成相关基因的表达,降低光合能力,叶片受到光损伤。展开更多
文摘近年来全球极端低温天气频发,严重影响了茶树的产量和品质。ICE(Inducer of CBF expression)基因家族主要参与植物的低温胁迫响应,但在茶树领域中的相关研究还不够全面。本研究从茶树基因组中鉴定出51个茶树CsICEs基因,对其理化性质、基因结构和启动子顺式作用元件展开生物信息学分析。茶树CsICEs基因的启动子区域富含光响应、植物激素、生长发育及非生物胁迫相关顺式作用元件,其可能参与多种逆境胁迫响应。转录组分析和RT-qPCR验证结果发现,低温下CsICE43基因的表达量上升了4.24倍,其可能与茶树低温响应相关。以茶树品种‘保靖黄金茶1号’的cDNA为模板,克隆获得了CsICE43基因,其在不同组织中的表达模式存在差异,在顶芽和嫩叶中特异性高表达。蛋白氨基酸序列和系统进化树分析表明,CsICE43基因包含与ICE家族其他成员一致的S-rich、bHLH、ACT等保守结构域,且与毛花猕猴桃(Actinidiaeriantha)的亲缘关系较近。在STRING在线网站中以拟南芥AtICEs为模型,推测茶树CsICE43蛋白与HOS1、MYB15、DREB1/2存在潜在的互作关系。亚细胞定位试验表明CsICE43定位于细胞核,与跨膜结构分析结果一致。综上所述,本研究发现CsICE43基因可能与茶树低温响应关联,为深入挖掘其基因功能与抗寒分子机理提供了一定的理论基础。
文摘【目的】探究低温条件下茶树在不同红光与远红光比值(red to far-red light ratio,R/FR)光环境中的生理与分子响应,为工厂化光设施育苗冬季补光提供理论指导。【方法】以茶树品种‘谷雨春’为材料,设置远红光处理(FR,R/FR=4.1)和白光处理(CK,R/FR=10.4),研究低温条件(10℃)下不同R/FR比值光环境对茶树气体交换参数、荧光参数及光敏色素互作因子(phytochrome interacting factors,PIFs)表达量的影响。【结果】低温条件下添加远红光、降低R/FR比值会导致茶树叶片蒸腾速率(T_(r))、净光合速率(P_(n))与电子传递速率(electron transport rate,ETR)下降,非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)所占的比例升高,实际量子产量(YⅡ)和调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)所占的比例下降,叶绿素合成的重要调节因子CsPIF3a基因下调表达。【结论】低温条件下低比值的R/FR光环境削弱了茶树叶片的光合电子传递能力,抑制叶绿素合成相关基因的表达,降低光合能力,叶片受到光损伤。
