【摘 要】
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不定根发生是茶树无性繁殖的关键环节,本研究以‘陕茶1号’为材料,水培条件下进行外源激素处理,全基因组鉴定WUSCHEL-related homeobox（WOX）和Lateral organ boundaries domain（LBD）家族成员,并对其在不定根发生过程中的表达特性分析,对候选关键家族成员进行烟草转化分析基因调控不定根发生的功能,为不定根发生的生理分子机制研究提供理论基础,并且为生产
【基金项目】
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国家茶叶产业技术体系综合试验站项目基金（编号CARS-19）；
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不定根发生是茶树无性繁殖的关键环节,本研究以‘陕茶1号’为材料,水培条件下进行外源激素处理,全基因组鉴定WUSCHEL-related homeobox（WOX）和Lateral organ boundaries domain（LBD）家族成员,并对其在不定根发生过程中的表达特性分析,对候选关键家族成员进行烟草转化分析基因调控不定根发生的功能,为不定根发生的生理分子机制研究提供理论基础,并且为生产实践提供一定的技术指导,对茶树良种繁育提供理论指导意义。主要结果如下:1.共鉴定出19个WOX基因和56个LBD基因,WOX基因的开放阅读框是519bp-2121bp,WOX的蛋白氨基酸长度在172aa～706aa之间,WOX的分子量在19461.41Da～81150.51Da,WOX蛋白的等电点在5.09-9.3之间。LBD基因的开放阅读框长在372bp～1206bp之间,LBD的蛋白氨基酸长度在123aa～401aa之间,LBD的分子量在13608.71Da～45071.59Da,LBD蛋白的等电点在4.59-9.37之间。WOX分为三组,其中WUS枝包含有11个茶树WOX蛋白,中间枝包含有3个茶树WOX蛋白,远古枝包含有5个茶树WOX蛋白。LBD分为两类,Ⅰ类蛋白包含有46个茶树LBD蛋白,Ⅱ类包含有10个茶树LBD蛋白。WOX有2-9个保守基序,LBD有3-6个保守基序。筛选出Cs LBD17、Cs LBD18、Cs LBD47、Cs LBD48四条可能的不定根发生相关基因。2.证明了外源施加1×10-6mol/L褪黑素和1×10-6 mol/L水杨酸能显著促进茶树不定根发生。不定根发生过程的基因表达分析可知Cs LBD17、Cs LBD18、Cs LBD47、Cs LBD48四条基因的表达随着时间推移而发生变化,初步表明了Cs LBD17、Cs LBD18、Cs LBD47、Cs LBD48这四个茶树LBD基因能够调控茶树不定根的发生。克隆获得Cs LBD17、Cs LBD18、Cs LBD47、Cs LBD48基因序列,Cs LBD17基因的开放阅读框长699bp,蛋白的氨基酸长度为232aa,分子量为25879.95,等电点为5.61;Cs LBD18基因的开放阅读框长609bp,蛋白的氨基酸长度为202aa,分子量为21992.25,等电点为8.39;Cs LBD47基因的开放阅读框长576bp,蛋白的氨基酸长度为191aa,分子量为21046.17,等电点为6.88;Cs LBD48基因的开放阅读框长696bp,蛋白的氨基酸长度为231aa,分子量为25364.23,等电点为5.76。构建了这四个基因的过表达载体,并将Cs LBD18基因转化烟草,获得了9株阳性过表达植株,表型可发现不定根数量及长度优于野生型。但其基因功能尚需进一步验证。
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