[發(fā)明專利]茶樹CsAMT1.3基因在調控植物氮代謝中的應用

在審

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• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN114934055A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 王校常;王羽;范冬梅;鄭新強;歐陽佳雪;王樹茂
• 申請（專利權）人: 新昌中國大佛龍井研究院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20;A01H5/06;A01H6/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 韓聰

本發(fā)明公開了茶樹CsAMT1.3基因在調控植物氮代謝中的應用，屬于植物學技術領域。所述CsAMT1.3基因的編碼序列如SEQ ID NO.1所示，所述氮代謝包括對銨態(tài)氮的吸收和同化。本發(fā)明首次從茶樹‘龍井43’品種中鑒定并克隆了CsAMT1.3基因，茶樹中CsAMT1.3主要在葉中表達，其生物學功能為促進銨態(tài)氮的吸收和同化，加快碳氮代謝。該基因在優(yōu)質茶樹品種培育方面具有潛在的應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及植物學技術領域，具體涉及茶樹CsAMT1.3基因在調控植物氮代謝中的應用。

背景技術

茶是世界三大飲料作物之一，富含豐富的代謝產(chǎn)物，對人體健康有重要作用。氮代謝是植物體內重要的物質和能量代謝過程，該代謝途徑能夠影響茶樹的代謝產(chǎn)物。土壤基質中的氮素主要以無機態(tài)氮和有機態(tài)氮兩種形式存在，一般從土壤中吸收的主要是無機態(tài)氮，即銨鹽(NH₄⁺)和硝酸鹽(NO₃^-)。銨離子是植物根系吸收的最為經(jīng)濟有效的一種氮素形式，雖然土壤中硝態(tài)氮比銨態(tài)氮含量高，但很多植物會優(yōu)先選擇同化耗能較低的銨態(tài)氮。

茶樹作為一種喜銨性作物，以葉片為收獲目標，不僅要經(jīng)歷多次采摘，還需要進行定期修剪，這些都會帶走大量的氮素，然而茶葉本身并不能固氮，因此，茶樹栽培過程中需要大量的氮素供應。

NH₄⁺的吸收是逆濃度梯度需能量的主動轉運過程，植物根系主要通過位于質膜上的銨轉運蛋白AMT吸收銨態(tài)氮。AMT屬于AMT/Rh類蛋白，廣泛存在于細菌、真菌和動植物中，AMT分為兩個亞類AMT1和AMT2。目前，編碼銨轉運蛋白的基因在很多植物中得到了克隆與鑒定，每個基因的吸收特征不同，調控機制也存在差異。

目前，關于銨轉運蛋白的AMT的研究對象主要集中在擬南芥和水稻等模式作物中。擬南芥AtAMT1.3主要在根毛、表皮和皮層細胞表達(Loque,D.,Yuan,L.,Kojima,S.,etal.Additive contribution of AMT1；1and AMT1；3to high-affinity ammonium uptakeacross the plasma membrane of nitrogen-deficient Arabidopsis roots[J].PlantJ,2006,48(4):522-534.)，起到從土壤中吸收銨的作用。Lima等人研究證明了擬南芥AtAMT1.3能夠起到信號轉導的作用，能夠響應外部NH₄⁺，并調節(jié)側根分枝(Lima,J.E.,Kojima,S.,Takahashi,H.,et al.Ammonium triggers lateral root branching inArabidopsis in an AMMONIUM TRANSPORTER1；3-dependent manner[J].Plant Cell,2010,22(11):3621-3633.)。水稻OsAMT1.3主要在根尖和側根表達(Ferreira,L.M.,deSouza,V.M.,Tavares,O.C.H.,et al.OsAMT1.3expression alters rice ammoniumuptake kinetics and root morphology[J].Plant Biotechnology Reports,2015,9(4):221-229.)，在缺氮條件下表達量上升(Sonoda,Y.,Ikeda,A.,Saiki,S.,et al.Distinctexpression and function of three ammonium transporter genes(OsAMT1；1-1；3)inrice[J].Plant Cell Physiol,2003,44(7):726-734.)，說明其可能與銨的吸收相關。