茶树海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)基因家族鉴定与表达分析

作     者：刘丹丹 王雷刚 孙明慧 焦小雨 吴琼 王文杰 LIU Dan-dan;WANG Lei-gang;SUN Ming-hui;JIAO Xiao-yu;WU Qiong;WANG Wen-jie

作者机构：安徽省农业科学院茶叶研究所合肥230001 

出 版 物：《生物技术通报》 (Biotechnology Bulletin)

年 卷 期：2024年第40卷第8期

页      面：152-163页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金项目(U23A20213) 安徽省茶叶产业技术体系(AHCYJSTX-11) 安徽省农业科学院成果转化项目(2024YL041) 

主　　题：茶树 海藻糖-6-磷酸合成酶基因 系统进化 表达模式 非生物胁迫 

摘      要：【目的】海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是植物体内海藻糖生物合成通路中的关键酶。对茶树[Camellia sinensis(L.)***]TPS基因家族进行鉴定和分析,并研究其在逆境胁迫下的表达模式,为开展TPS基因功能验证提供基础。【方法】利用生物信息学方法鉴定茶树CsTPS基因家族成员,分析其编码的蛋白理化特性、保守基序与结构域、染色体定位、系统进化关系和启动子顺式作用元件等生物学信息,利用转录组数据结合RT-qPCR技术分析CsTPS家族成员在干旱、盐和低温胁迫下的表达模式。【结果】在茶树基因组中鉴定到16个TPS基因家族成员,系统发育分析将它们划分为Class I和Class II两个亚族。同一亚族成员具有相似的motif组成和基因结构。共线性与进化分析表明,CsTPS基因在茶树基因组内发生了基因复制事件,且它们在进化过程中经历了纯化选择作用。RT-qPCR结果显示,6个候选基因CsTPS3、CsTPS5、CsTPS6、CsTPS9、CsTPS11和CsTPS14均被PEG、NaCl和低温胁迫诱导,且表达模式与转录组结果一致。【结论】从茶树全基因组中系统鉴定出16个TPS家族成员。茶树CsTPS3、CsTPS5、CsTPS6、CsTPS9、CsTPS11和CsTPS14基因对干旱、盐和低温胁迫均有响应,但其敏感性水平各不相同。