茶树成花相关基因的cDNA克隆及生物信息学分析

摘要

茶树是我国的一种重要经济作物，种植上3-5年后每年都要开花结果，直到植株死亡每年进行。从茶树花芽形成到种子成熟一般约经过一年半左右的时间，这一过程大量消耗养分，而作为以叶片为产出效益的茶树，其生殖生长过程会将其产量降低11.1％-55.3％。
　　 EMBRYONIC FLOWER(EMF)基因是植物中主要的抑制开花基因，其在植物营养发育阶段抑制下游开花同源基因活性，而LEAFY基因及细胞色素P450基因是与EMF作用相反的开花促进因子。
　　 本研究以“铁观音”茶树叶片为材料，通过RT-PCR和RACE技术，对上述三个基因进行了克隆，主要结果如下：
　　 1、克隆得到茶树EMF2的全长基因；基因全长为2145bp，其中包括一个完整的开放阅读框为1866bp，编码622个氨基酸，分子量157.18kD，等电点4.89；5’非编码区196bp，3’非编码区为278bp。将茶树EMF基因全长BLAST软件比对，该序列与葡萄EMF基因家族的同源性最高，为83％，其次与番茄、白花蝇子草、蓖麻、毛果杨的同源性也比较高，分别为81％、79％、76％、75％。该基因在GenBank种登录号为GQ477137。
　　 2、克隆得到茶树LEAFY基因cDNA片段；该片段长度为670bp，经BLAST软件分析表明，该片段与许多植物的LEAFY基因具有很高的同源性；其中木兰柏、叶醉鱼草、葡萄、龙眼、桃的LEAFY基因同源性较高。除了桃以外，同源性都在95％以上。
　　 3、克隆得到茶树细胞色素合成酶P450的cDNA片段；该片段长度为772bp。经在线BLAST软件分析，该序列与拟南芥、桃、蓖麻的同源性分别为79％、79％、73％。综上所述，EMF、LEAFY、P450三个基因可能在茶树生长发育过程中，对茶树成花起着重要的作用，对这三个基因的克隆会对今后茶树成花机理的研究打下理论基础。