鐵觀音茶樹SOD家族成員基因克隆及其低溫脅迫表達分析.pdf

1、茶樹（Camellia sinensis(L.)O.Kuntze）是我國重要的經(jīng)濟作物，性喜溫，其在我國種植分布主要受溫度的制約。溫度影響茶樹的種植范圍，異常的溫度變化往往還嚴重影響現(xiàn)有茶園的生產(chǎn)秩序和經(jīng)濟效益，因此開展茶樹的抗寒性研究和進行茶樹的抗寒育種具有重要的理論意義和現(xiàn)實價值。本研究在鑒定鐵觀音茶樹抗寒性的基礎上，對茶樹SOD基因家族6個成員進行cDNA克隆和部分啟動子分離，并對其編碼的氨基酸序列進行了生物信息學分析和功能預測。

2、并進一步對SOD基因在不同時長低溫脅迫下和不同溫度低溫脅迫下的表達情況進行分析，為揭示茶樹SOD基因低溫脅迫響應機制提供理論依據(jù)。本文主要研究結果如下：
　　1、鐵觀音茶樹低溫半致死溫度為-5.8℃
　　通過使用葉綠素熒光參數(shù)Fv/Fm結合Logistic方程鑒定鐵觀音茶樹的低溫半致死溫度為-5.8℃。
　　2、茶樹SOD基因克隆及基因結構
　　克隆得到茶樹SOD基因家族6個成員基因，CsCSD1、CsCSD2、

3、CsCSD3、CsFSD1、CsFSD3和CsMSD1基因，各個成員ORF全長分別為459bp、636bp、471bp、903bp、813bp和693bp，分別編碼152、211、156、300、270、230個氨基酸?；蚪Y構分析發(fā)現(xiàn)，CsCSD1基因含有5個內(nèi)含子，CsCSD2基因不含內(nèi)含子，CsCSD3基因含有6個內(nèi)含子，CsFSD3基因含有7個內(nèi)含子。不同成員間基因結構的差異，可能影響逆境脅迫下各自的表達調(diào)控機制。
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4、、茶樹SOD蛋白生物信息學分析
　　生物信息學分析結果表明，CsCSD1、CsCSD2、CsCSD3、CsFSD1、CsFSD3和CsMSD1分別定位于細胞質(zhì)、葉綠體、過氧化物酶體、葉綠體、葉綠體和線粒體中。茶樹CsCSD二級結構具有極低的α-螺旋和較高的無規(guī)則卷曲結構的特征，CsFSD和CsMSD二級結構中均含有較高程度的α-螺旋和較低程度的β-轉角。進化樹分為2個大的分支，CuZnSOD和FeMnSOD分別在不同的分支，各個成

5、員進一步分在不同的6個小分支中。含不同輔基金屬離子的SOD進化距離較遠，含相同輔基金屬離子的SOD進化距離較近。不同SOD成員可能通過不同亞細胞定位進行分工清除各細胞器內(nèi)多余的活性氧，并共同協(xié)調(diào)維持細胞內(nèi)的活性氧平衡。
　　4、茶樹SOD基因在低溫脅迫下的表達分析
　　茶樹SOD基因在低溫脅迫下分成三種類型的表達模式。CsCSD1為一類，在低溫脅迫1d和6d時出現(xiàn)兩個表達高峰，低溫脅迫2d、4d時，其表達不斷下調(diào)；CsCSD

6、2和CsFSD3為一類，在逆境脅迫1d時，表達量迅速上調(diào)，脅迫繼續(xù)持續(xù)到2d、4d、6d時，表達出現(xiàn)大幅度的持續(xù)下調(diào)；CsCSD3、CsFSD1和CsMSD1為一類，在低溫脅迫1d時，其表達量均上調(diào)，低溫脅迫持續(xù)到2d、4d時，表達出現(xiàn)緩慢下調(diào)，當?shù)蜏孛{迫繼續(xù)進行時，其表達再次出現(xiàn)上調(diào)，但相對表達量仍低于2d時的表達量。
　　5、茶樹CsCSD1基因啟動子克隆及分析
　　茶樹CsCSD1基因的啟動子作用元件中存在低溫信號轉導