茶树7个褪黑素合成酶基因的鉴定及非生物胁迫响应

褪黑素(MT)在植物生长发育及逆境胁迫响应中发挥重要功能,而茶树中MT合成途径中相关基因仍有待挖掘.以'福鼎大白'茶树品种为材料,采用RT-PCR技术克隆MT合成途径相关酶的编码基因:色氨酸脱羧酶(TDC)、色胺-5-羟化酶(T5H)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAT)和N-乙酰基-5-羟色胺-甲基转移酶(ASMT),对它们的生物信息学特征进行分析,并研究它们在不同组织及非生物胁迫下的表达模式.结果显示,共获得7个MT合成酶基因,即CsTDC1、CsTDC2、CsT5H1、CsSNAT1、CsSNAT2、CsASMT1和CsASMT2;蛋白质特征分析显示,MT合成途径相关酶的编码基因主要定位在叶绿体或胞质中,同时发现CsT5H1含有信号肽输出位点及2个跨膜结构域;进化树分析显示,MT合成酶相关的氨基酸序列主要与中华猕猴桃、欧洲大叶杨、胡桃等木本植物亲缘关系较近.组织表达特异性分析显示,CsASMT1在根中表达量较高,其余基因在叶或茎中的表达量较高.在盐和干旱胁迫处理下,这些基因的表达被显著抑制.本研究表明茶树MT合成途径受逆境胁迫调控,结果可为后续研究MT在茶树生长发育及抗逆调控中的作用提供参考.