茶树亚硝酸还原酶基因CsNiR的克隆及表达分析

以‘龙井43’茶树叶片的cDNA为模板,利用RT□PCR技术克隆了茶树亚硝酸还原酶基因(CsNiR),得到完整的ORF全长为1 764 bp,编码587个氨基酸;所推导的氨基酸序列与垂枝桦(Betula pendula)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、菠菜(Spinacia oleracea)和水稻(Oryza sativa)的同源性均大于76％.生物信息学分析表明,CsNiR分子量为68.648 kD,等电点为6.12,为亲水性的非分泌蛋白;二级结构的预测显示,CsNiR具有完整的NiR蛋白结构,含血红素蛋白β-化合物区域和4Fe-4S区域.实时荧光定量结果表明,该基因在成熟叶片中表达量高于一芽二叶和根.采用营养液水培3个茶树品种,在氮饥饿两周后分别供应正常氮素和低氮素(1和0.1 mmol·L-1NH4NO3),qRT-PCR测定发现,正常氮素处理的2h和6h,诱导根CsNiR表达量显著增加,叶片中的表达量变化延迟到24 h之后,且变化幅度存在基因型之间的差异;低氮处理对CsNiR表达量的影响相对较小.因此,研究CsNiR基因的表达特性及其在茶树氮素利用中所发挥的作用,需结合茶树基因型、组织部位、供氮水平等进行综合评价.