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作者:范延艮;萧越;孟凡月;刘文杰;张颖;孙平;张丽霞;任丽军;
单位:山东农业大学园艺科学与工程学院;山东农业大学资源与环境学院;
摘要:花青素具有抗氧化、抗癌等多种健康功效,是功能型作物育种的重要靶标。花青素合成酶(ANS)是花青素生物合成关键酶,其在多种作物中已被证实可调控花青素积累。然而,茶树ANS基因(CsANS)的功能研究仍较滞后。基于‘紫娟’等4种叶色茶树比较转录组数据,鉴定出‘紫娟’紫叶中高表达的CsANS1;基因表达分析显示,CsANS1在‘紫娟’中的表达量显著高于其他品种及CsANS家族其他成员(CsANS2和CsANS3)。此外,组织表达分析表明CsANS1在‘紫娟’叶片中表达量最高,其表达水平随芽叶发育呈现先升高后降低的变化趋势。系统进化分析表明,ANS基因家族成员均具有高度保守的Fe(Ⅱ)/2OG dioxygenase结构域,且家族成员间的序列相似性高于种间同源基因。基因比较测序和蛋白三维结构预测分析发现,‘紫娟’CsANS1编码区存在2个特异非同义变异,其中165位氨基酸变异可能影响局部蛋白构象。进一步通过VIGS沉默CsANS1表达,‘紫娟’新梢花青素含量显著降低,叶片颜色变浅。本研究证实CsANS1是‘紫娟’芽叶花青素高水平积累的关键基因,可为茶树高花青素品种的分子育种提供重要靶点。
关键词:茶树;;花青素合成酶(ANS);;花青素;;病毒诱导基因沉默;;基因功能
基金资助:山东省基地和人才计划(博士后)项目(SDCX-ZG-202400109);; 泰山学者青年专家项目(tsqnz20231202)