茶樹，山茶科、山茶屬灌木或小喬木，嫩枝無毛。葉革質(zhì)，長(zhǎng)圓形或橢圓形。茶樹的葉子可制茶(有別于油茶樹)，種子可以榨油，茶樹材質(zhì)細(xì)密，其木可用于雕刻。分布主要集中在南緯16度至北緯30度之間，茶樹喜歡溫暖濕潤氣候，平均氣溫10℃以上時(shí)芽開始萌動(dòng)，生長(zhǎng)最適溫度為20~25℃;年降水量要在1000毫米以上。我國西南部是茶樹的起源中心，世界上有60個(gè)國家引種了茶樹，樹齡可達(dá)數(shù)百年至上千年。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所農(nóng)業(yè)部茶生物學(xué)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張奮等人于2020年2月14日在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》發(fā)表題目為《Identification of Regulatory Networks and Hub Genes Controlling Nitrogen Uptake in Tea Plants [Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]》，該文章通過研究表明，銨離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CsAMT1.2是控制茶樹中氮吸收的關(guān)鍵基因，并且可能在促進(jìn)茶樹根環(huán)境中的NH4 +吸收中起著至關(guān)重要的作用。該研究為改善茶園氮吸收提供了有用的基礎(chǔ)。
氮吸收是氮代謝的第一步，是限制植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。為了了解控制茶樹中氮吸收和代謝的基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，研究團(tuán)隊(duì)分析了兩組茶樹的幼根中的轉(zhuǎn)錄組。
在不同的氮處理(0、0.2和2 mM)下，它們的生長(zhǎng)速率明顯不同。使用成對(duì)比較和加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)，研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了16個(gè)共表達(dá)模塊。
其中，確定了對(duì)低氮處理有實(shí)質(zhì)性反應(yīng)的特定模塊(綠松石)。基于KEGG分析，利用“N代謝”途徑富集的相關(guān)基因構(gòu)建N代謝的基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。
最后，一個(gè)對(duì)銨離子有高親和力的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CsAMT1.2被確定為茶樹根部N代謝網(wǎng)絡(luò)中的中樞基因，該基因的表達(dá)可以被N的再供應(yīng)所誘導(dǎo)。
基因功能分析表明，CsAMT1.2可以在酵母細(xì)胞31019b中對(duì)其內(nèi)源的三個(gè)氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MEP1，MEP2和MEP3基因進(jìn)行功能互補(bǔ)，并在低NH4 +水平下提高31019b中NH4 +的吸收率。
因此，CsAMT1.2是控制茶樹中氮吸收的關(guān)鍵基因，并且可能在促進(jìn)茶樹根環(huán)境中的NH4 +吸收中起著至關(guān)重要的作用。該研究為改善茶園氮吸收提供了有用的基礎(chǔ)。
茶樹中氮吸收和代謝的基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)
文獻(xiàn)整理：茍琴(貴州省大健康醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院)
