茶树胞质型谷氨酰胺合成酶基因CsGS1s的克隆及表达分析

作者：汤丹丹; 刘美雅; 张群峰; 范凯; 石元值; 马立峰; 伊晓云; 倪康; 阮建云

来源：植物生理学报, 2018, 54(01): 71-80.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2017.0265

• 茶树
• CsGS1s
• +" name="keyword">NH4+
• -" name="keyword">NO3-
• 表达模式

谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)是植物氮素同化过程中的限速酶。本试验选取茶树(Camellia sinensis)‘龙井43’为材料,利用RACE法克隆得到3个茶树CsGS1s基因成员。序列分析显示CsGS1.1、CsGS1.2和CsGS1.3基因全长分别为1 634、1 482和1 398 bp,其开放阅读框长度均为1 071 bp,编码356个氨基酸;CsGS1s蛋白均为亲水性、非分泌蛋白,定位在细胞质中且无跨膜结构。序列比对显示CsGS1.1s具有GS1基因家族的特征区域。系统进化树分析表明,CsGS1.1s与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、油菜(Brassica napus)、大麦(Hordeum vulgare)、水稻(Oryza sativa)以及玉米(Zea mays)的GS1表现出较近的亲缘关系。CsGS1s组织特异性表明,CsGS1.1和CsGS1.3在根部表达量最高,CsGS1.2主要在叶中表达,但总体来看CsGS1.2在上述器官的表达丰度极低。利用实时荧光定量PCR对茶树在不同氮源处理下的表达进行检测,结果表明,在茶树叶中,CsGS1.1的表达量主要在NO3-处理后期才显著提高,而CsGS1.2和CsGS1.3的表达量则主要受NH4+处理的影响;在茶树根中,CsGS1s的表达水平受铵态氮的诱导显著高于硝态氮,尤其是CsGS1.1和CsGS1.2。

• 单位
  中国农业科学院茶叶研究所; 中国农业科学院研究生院; 农业部