农业生物技术学报

作者：申小华, 谢思艺, 饶佳怡, 窦祥亚, 王金波, 刘硕谦

单位：湖南农业大学 园艺学院/茶学教育部重点实验室,长沙 410128

关键词：茶树,SHR亚家族,基因鉴定,生物信息学,表达分析,

基金：国家重点研发计划项目(2021YFD1200203); 国家自然科学基金联合基金重点项目(U22A20500); 湖南省现代农业产业技术体系项目(HARS-10); 国家茶树育种联合攻关项目(GJCSYZLHGG-12)

茶树(Camellia sinensis)作为重要经济作物,其产量与品质易受环境胁迫影响,SHR亚家族转录因子在植物发育及胁迫响应中起关键作用,但其在茶树中的功能研究仍匮乏。为解析SHR亚家族转录因子在茶树生长发育及非生物胁迫响应中的调控机制,本研究利用生物信息学对茶树CsSHR亚家族成员的理化性质、系统进化关系、蛋白结构、启动子顺式作用元件及染色体定位进行分析。结合转录组数据与qRT-PCR技术,进一步分析基因的组织特异性表达及其在遮荫、干旱、盐胁迫、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和外源激素赤霉素(gibberellin A3, GA3)与6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine, 6-BA)处理下的表达模式。结果显示,茶树中共鉴定到8个CsSHR基因,其编码的蛋白质均为不稳定的亲水性核定位蛋白,基因分布于6条染色体且启动子区域富含光响应、激素及胁迫相关调控元件。系统进化分析表明,茶树与杨树(Populus) SHR亚家族亲缘关系较近,基因结构显示内含子数量较少。表达分析显示,CsSHR基因家族成员呈现组织特异性表达模式,其中CsSHR-1/4/7/8在根部高表达,而CsSHR-2/3/5在幼叶中优势表达。在非生物胁迫响应中,CsSHR-2和CsSHR-5在干旱和盐胁迫下显著上调。激素处理实验表明,GA3处理初期诱导CsSHR-1~CsSHR-4表达上调,却抑制CsSHR-5~CsSHR-8的表达;而6-BA处理则导致多数成员呈现先抑制后上调的双相表达模式。研究表明,CsSHR亚家族成员通过调控组织发育和胁迫应答在茶树生长及环境适应中发挥重要作用。本研究为茶树抗逆分子育种研究提供了新的理论视角。

来源：2025年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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