茶树CsFPS基因的克隆及其在干旱胁迫和茶叶萎凋过程中的表达

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作   者：

田采云;  周承哲;  朱晨;  李小桢;  傅海峰;  陈兰;  赖钟雄;  郭玉琼; 

作者机构：

福建农林大学园艺植物生物工程研究所;  福建农林大学园艺学院/茶学福建省高校重点实验室; 

关键词：

倍半萜类化合物;  干旱胁迫;  光照;  茶树;  CsFPS;  萎凋; 

期刊名称：

应用与环境生物学报

i s s n：

1006-687X

年卷期：

2022 年 28 卷 001 期

页   码：

40-49

摘   要：

法呢基焦磷酸合酶基因(farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)是萜类代谢途径中的关键酶基因,对茶叶品质风味形成至关重要.为了解茶树CsFPS编码蛋白的理化性质及其在干旱胁迫下的表达模式和光照对茶叶萎凋过程中CsFPS表达量以及倍半萜类化合物含量的影响,以'福云6号'茶树叶片为供试材料,克隆CsFPS的CDS序列(NCBI登录号:MK138529)、gDNA及其启动子序列,并对其基因结构特点干旱处理下CsFPS的表达模式和茶叶萎凋过程中CsFPS表达模式及倍半萜类化合物含量变化进行分析.结果显示,CsFPS的gDNA全长2 924 bp,开放式阅读框(ORF)长度为924 bp,共编码307个氨基酸;gDNA基因结构分析发现,CsFPS由11个外显子和10个内含子构成;顺式作用元件分析显示:CsFPS启动子上存在大量的顺式作用元件,包括光响应元件、激素响应元件、植物生长发育相关响应元件、胁迫响应元件和其他元件.表达分析显示:随着干旱程度加重,CsFPS表达量不断上升,茶叶萎凋过程中光照条件下CsFPS表达上调.白茶萎凋中,CsFPS表达量在白茶萎凋12 h时达到最高,是0 h表达量的1.591倍.GC-MS结果显示:萎凋可使α-法尼烯含量增加,且茶叶萎凋过程中α-法尼烯含量变化总体趋势与茶叶萎凋过程中CsFPS表达变化一致.因此,茶树CsFPS可能在茶树抵御干旱胁迫中发挥重要作用,同时光照可诱导茶叶萎凋过程中CsFPS表达,且CsFPS表达上调对茶叶倍半萜类香气物质的形成和积累具有正向调控作用.