低温胁迫下茶树花粉管相关基因的分离与表达分析

【摘要】茶树(Camelliasinensis(L.)O.Kuntze),原产于热带及亚热带,是一种喜暖喜湿的叶用植物。近年来全球气候变化异常,春茶频繁的遭遇低温灾害,进而造成产量减少、品质下降和上市时间推后等问题,严重影响了春季名优茶的生产和经济效益。与大多其它被子植物花粉(如百合)不同,茶树花粉管在低温下仍能萌发、生长。本实验利用cDNA-AFLP的方法进行茶树花粉管低温胁迫下基因差异表达分析,获得低温胁迫下表达的差异片段,并对这些片段进行分析,克隆获得与低温胁迫下茶树花粉管生长相关的基因,并对这些基因的序列、生物信息学及相关功能进行初步分析。具体研究结果如下：(1)利用cDNA-AFLP技术构建茶树花粉管低温胁迫下基因差异表达图谱。比较了常温培养和低温胁迫下茶树花粉管基因表达差异,结果表明两者存在明显差异。选择性回收了13条差异条带,克隆测序,并与GenBank数据库中的序列进行Blastx匕对,其中有10个序列与已知功能的蛋白序列有一定程度的相似,有3个功能未知。其中TDF1与芜菁(Brassicarapa)的丙酮酸脱氢酶E1a亚基高度相似(91%)；TDF2与葡萄(Vitisvinifera)的类钙调蛋白CML21具有较高的同源性(87%)；TDF4与茶树的14-3-3蛋白相似；TDF5与蓖麻(Ricinuscommunis)的磷脂酶D有74%相似性；TDF7与葡萄(Vitisvinifera)勺硫氧还原蛋白h(1)74%相似；TDF9与矮牵牛(Petuniaxhybrida)的p-半乳糖苷酶相似(71%)。(2)根据前期获得的差异片段TDF1,通过Blastxt匕对显示与其他物种的丙酮酸脱氢酶Elα亚基高度相似,通过3’RACE/5’RACE分别获得其3’/5’端序列,从而获得该基因的cDNA序列全长,命名为茶树CsEla基因,GenBank登录号为JQ999982。利用荧光定量PCR技术分析显示,该基因在花粉中高度表达；在花粉培养过程中,CsEla在花粉萌发30分钟时表达量最高,即花粉萌发时期(水合状态),而花粉管生长时期(培养1h、2h、3h)其表达基本保持不变。(3)根据前期获得的差异片段TDF2,通过Blastx(?)对显示与其他物种的类钙调蛋白CML21具有较高的同源性,通过3’RACE/5’RACE分别获得其3’/5’端序列,从而获得该基因的cDNA全长,命名为茶树CsCML21基因,GenBank登录号为JQ999983.荧光定量PCR技术分析显示,该基因在花粉中大量表达；在花粉培养过程中,CsCML21的表达量在花粉中表达量最高,随着培养时间的增加,表达量逐渐下降。
【作者】蒋芯；
【导师】黎星辉；王玉花；
【作者基本信息】南京农业大学，茶学，2013，硕士
【关键词】茶树；花粉管；cDNA-AFLP；CsE1α；CsCML21；

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