VA菌根促进茶树生长的转录谱分析和相关候选基因克隆

VA（vesicular arbuscular）菌根促进茶树生长有着积极的作用，但迄今为止研究主要集中在揭示促进茶树生长的生理机理方面。本研究通过接种(菌根化)和未接种（非菌根化）VA菌根菌，SSH（suppression subtractive hybridization）结合Microarray(辅以实时定量PCR)获得茶树接种VA菌根真菌后表达发生变化的EST(expression sequence tag)，建立VA菌根促进茶树生长的基因表达转录谱(global transcription profiling)，从而在转录水平上解析VA菌根促进茶树生长的分子机理，同时通过筛选SSH文库中的阳性克隆并进行序列分析，获得与之相关的候选基因。该研究丰富了茶树根际微生物方面的分子机理理论，将为今后开展茶树分子设计育种创造新种质奠定基础。

已按要求完成项目，取得如下成果：.1.2011年，采用SSH技术分析了VA菌根处理后福鼎大白茶根系基因表达差异，获得了差异序列78条，其中福鼎对照根系特异表达序列49条、VA菌根处理根系特异表达序列19条。初步分析表明，在福鼎对照根系特异表达序列中可能包含了10种未知功能的基因；在VA菌根处理根系中特异表达序列中可能包含了5种可能的基因（其中包括编码肌动蛋白、3-羟-3-甲戊二酸单酰辅酶A还原酶和molybdopterin synthase sulfurylase 3种已知功能基因，以及3种未知基因）。.2.2012年，经比对，剔除重复和冗余序列，共获得22种差异序列，其中在福鼎对照根系特异表达序列（A系列）中包含了10种与已知功能基因同源的序列（质粒稳定系统蛋白、磷蛋白磷酸酶、ABC转运蛋白家族、甲基转移酶、糖原脱脂蛋白、膜蛋白、细胞分裂膜蛋白、水通道蛋白、β-葡萄糖苷酶和Gag-pol蛋白）以及8种未知功能的基因序列；在VA菌根处理根系中特异表达序列（B系列）中包含了4种与已知功能基因同源的序列。并进行了根据SSH获得的茶树根系HGMR全长基因克隆和分子信息分析、茶树HGMR基因表达研究。.3.2013年，在前期研究基础上，采用RACE技术获得了GAGP和Actin基因全长序列，分析表明，GAGP基因长3146bp，具有2769bp开放阅读框（1rd-2769th），编码923个氨基酸；Actin基因长1606bp，具有1131bp开放阅读框（1rd-1131th），编码377个氨基酸。预测显示，GAGP蛋白分子量约106.89kD，等电点为8.42，定位于线粒体内；Actin蛋白分子量约30.69kD，等电点为5.27，定位于细胞核。研究还显示，GAGP在不同品种中表达强度差异明显，对生物性和非生物性胁迫均有明显响应；而Actin在不同品种中表达无显著差异，对非生物性胁迫响应也较弱。.4.已发表标注有本项目支持国家自然科学基金面上项目资助的论文和专著共7篇。