茶树隐花色素基因CsCRY1和CsCRY2的克隆及表达模式分析

通过同源比对茶树〔Camellia sinensis(Linn.)Kuntze〕基因组和转录组数据,获得2个茶树隐花色素(CRY)基因。利用PCR克隆技术,从茶树品种‘福鼎大白茶’(‘Fuding Dabaicha’)中克隆得到这2个隐花色素基因,分别命名为CsCRY1和CsCRY2。采用生物信息学方法,对茶树CsCRY1和CsCRY2基因编码蛋白的结构域、系统进化关系、二级结构和PHR结构域的三级结构进行分析,对CsCRY1和CsCRY2基因的启动子顺式作用元件及其功能进行了预测分析。结果显示:茶树CsCRY1基因开放阅读框长度为2055 bp,编码684个氨基酸;CsCRY2基因开放阅读框长度为1944 bp,编码647个氨基酸;CsCRY1和CsCRY2蛋白均在N端含有保守的PHR结构域,在C端含有保守的CCE结构域,这2个结构域在拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕中具有传导蓝光信号的功能。系统进化分析结果显示:CsCRY1和CsCRY2蛋白属于Plant CRY类隐花色素,其进化树分支距离与同目(杜鹃花目)植物滇山茶(Camellia reticulata Lindl.)和中华猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)较近,与单子叶植物距离较远。CsCRY1和CsCRY2基因的启动子顺式作用元件与光照和激素条件密切相关。实时荧光定量PCR分析结果显示:茶树根中CsCRY1和CsCRY2基因的相对表达水平最高,其后依次为叶、花、茎;蓝光能显著诱导CsCRY1和CsCRY2基因上调表达;0.1 mmol·L^-1脱落酸(ABA)以及1.0 mmol·L^-1吲哚乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和赤霉素(GA3)均能刺激CsCRY1和CsCRY2基因上调表达。研究结果显示:茶树CsCRY1和CsCRY2基因可能在组织发育、蓝光信号传导和激素调控中发挥重要作用。