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茶树铵态氮吸收分子机制研究取得重要进展
作者:王丽鸳      来源:改良中心     发布日期:2018-07-11     点击:      【字号:    

  铵盐是茶树生长必须的无机氮源之一,且其吸收和转运的过程主要依赖于铵根转运蛋白(AMTs)。茶树喜酸性土壤,且对于富含NH4+的土壤具有很好的适应性,这与其根系对铵根的高吸收特性有很大关系。通过根系吸收土壤中的铵根和硝酸根是植物氮素代谢的第一步,而铵根转运蛋白对于植物铵根的吸收和利用具有重要的作用。近年来,188bet:我所茶树资源与改良研究中心茶树遗传育种研究团队,对茶树铵根转运蛋白家族基因进行了克隆及表达特性等系统研究,在茶树铵态氮吸收分子机制研究上取得了重要进展。

  研究发现不同茶树品种的NH4+-N吸收动力学参数存在差异,中茶302的NH4+-N亲和系数最高,在低浓度养分条件下对离子的吸收效率较高,表明中茶302的耐氮素贫瘠能力较强;根据茶树转录组测序所得茶树铵根转运蛋白基因序列,克隆了茶树铵根转运蛋白家族基因3个,并研究了该家族基因在不同茶树品种及不同氮素处理条件下的表达模式,发现CsAMT1.2在茶树根系中特异表达,且该基因表达强度与茶树品种对NH4+吸收速率成正比。本研究明确了茶树的铵态氮吸收转运特点是以高亲和铵根转运蛋白体系为主,高亲和转运蛋白CsAMT1.2是茶树根系中负责铵态氮吸收的关键转运蛋白。该研究结果为氮素高效型茶树品种选育及茶园减量施用化肥技术研究等提供十分重要的研究基础。

  以上研究结果已在线发表在国际生命科学领域重要期刊《基因》(Gene)上。该研究得到了国家自然科学基金、国家茶产业技术体系和所级基因科研业务费等项目的支持。

  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.gene.2018.03.024

图1 三个茶树品种的NH4+吸收动力曲线

图2 茶树CsAMTs蛋白三维结构预测

图3 茶树CsAMT基因的组织表达特性

图4 CsAMT1.2和CsAMT3.1基因在茶树根系中受氮素诱导的时间表达模式

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