茶树生物钟基因CsCCA1的鉴定及对光合特性的影响

作者：刘文艳; 刘春方; 滕瑞敏; 杨妮; 王雅慧; 王广龙; 庄静^*

来源：植物生理学报, 2022, 58(03): 554-564.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100028

• 茶树
• 生物钟
• CsCCA1基因
• 表达分析
• 光合特性

以茶树品种‘龙井43’为材料,利用RT-PCR方法,从茶树的c DNA中克隆得到茶树CsCCA1基因,并对其进行生物信息学及表达量分析,同时对不同时间点茶树叶片进行光合参数及气孔开度分析。结果显示,CsCCA1基因开放阅读框为1 626 bp,共编码541个氨基酸。茶树CsCCA1蛋白序列与其他物种同源性序列最高达93.47%。CsCCA1蛋白与厚皮香、神秘果等物种亲缘关系相近,与杜鹃、岩穗等物种亲缘关系相对较远。分析显示,CsCCA1是亲水性蛋白,二级结构以无规则卷曲和延伸链为主要组成部分。根据蛋白互作网络分析,茶树CsCCA1与LHY、TOC1核心元件作用较为直接。在24 h的光周期中,净光合速率(P_n)呈现双峰型,有光合“午休”现象,胞间CO_2浓度(C_i)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)在中午时均处于较高状态。气孔白天基本处于打开状态,晚上处于闭合状态。实时荧光定量PCR结果显示,CsCCA1表达响应昼夜节律的变化,在2～6 h CsCCA1表达量显著提高,6～14 h呈显著下降趋势,14～24 h表达量基本不变且较低。本试验结果为进一步研究CsCCA1基因对茶树生物钟的分子调控机制提供一定的参考。

• 单位
  南京农业大学; 作物遗传与种质创新国家重点实验室; 生命科学与食品工程学院; 淮阴工学院