摘要
茶树(Camellia sinensis)是重要的木本经济植物之一,容易遭受低温冻害,严重影响茶叶产量和品质.为了深入探讨茶树低温胁迫响应的分子调控机理,本研究利用前期构建的抗寒性强的'黔茶1号'(Qiancha 1,QC1)和抗寒性弱的'黔湄601'(Qianmei 601,QM601)的低温响应转录组文库,分析了茶树丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)基因家族对冷信号的响应,并从中筛选克隆了1个冷诱导的MAPK基因(转录组文库编号:CSS0027011),命名为CsMAPK15(GenBank No.ON39909).CsMAPK15基因开放阅读框包含1701个碱基,编码566个氨基酸,有1个保守的MAPK结构域.系统发育与蛋白保守基序分析结果表明,CsMAPK15蛋白具有3个保守基序,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtMAPK16(AT5G19010)编码氨基酸相似性为79.17％,与水稻(Oryza sativa)OsMAPK15(LOC_Os11g17080)编码氨基酸相似性为80.51％.组织器官表达模式分析表明,CsMAPK15在茶树的根组织中表达量最高.启动子序列分析发现,CsMAPK15启动子具有多个顺式作用元件,包括胁迫响应元件(stress-responsive element,STRE)和水杨酸(salicylic acid,SA)响应元件(TCA-element)等.qPCR检测进一步证实CsMAPK15能够响应冷信号和SA信号.利用愈伤转化获得持续表达CsMAPK15的转基因水稻,初步分析结果显示,正常生长条件下,与野生型植株相比,转基因植株的生长发育没有显著改变.本研究为进一步阐明CsMAPK15在植物抗寒性调控中的作用提供了研究材料和理论依据.
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