茶樹(shù)CsLEA5基因的克隆及表達(dá)分析

任 燕，高 童，陳江飛，楊建坤，黃慧宇，王偉東*

(1 西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西楊陵 712100；2 宜賓學(xué)院 川茶學(xué)院，四川宜賓 644000)

植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中經(jīng)常遭受各種環(huán)境脅迫的影響，與之進(jìn)化形成的脅迫應(yīng)答機(jī)制是其產(chǎn)生適應(yīng)性和抗逆性的關(guān)鍵。其中，胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白(late embryogenesis abundant protein，LEA prorein)作為一類高親水性蛋白在植物響應(yīng)逆境脅迫過(guò)程中發(fā)揮重要作用。LEA蛋白最早在棉花子葉中被發(fā)現(xiàn)，因其在種子胚胎發(fā)育后期大量積累而得名[1]，之后大量LEA蛋白及其編碼基因在大麥、小麥、水稻、玉米、葡萄、大豆等高等植物中被鑒定[2]，并根據(jù)Pfam結(jié)構(gòu)域類型將植物中LEA蛋白分為L(zhǎng)EA_1、LEA_2、LEA_3、LEA_4、LEA_5、LEA_6、Dehydrin和SMP(Seed Maturation Protein)8個(gè)亞家族[3]。同時(shí)，越來(lái)越多的研究證實(shí)LEA蛋白除種子外在根、莖、葉、花粉管等組織器官中亦廣泛存在[4]，且它們大多受干旱、極端溫度、高滲透、高鹽、ABA、紫外輻射等環(huán)境脅迫所誘導(dǎo)，在植物響應(yīng)各種環(huán)境脅迫過(guò)程中發(fā)揮重要作用[5-6]。例如，過(guò)表達(dá)大麥HVA1基因(屬于LEA_3亞家族蛋白基因)能夠顯著提高轉(zhuǎn)基因小麥和水稻對(duì)干旱脅迫耐受性[7]；同樣地，過(guò)表達(dá)柑橘LEA蛋白編碼基因CuCOR19，亦使轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性顯著增加[8]。最近，Saha等[9]研究表明過(guò)表達(dá)擬南芥AtLEA4-1，可以顯著增加轉(zhuǎn)基因芥菜對(duì)干旱和鹽脅迫的耐受性；Liu等[10-11]則證實(shí)玉米ZmLEA5和ZmLEA3的表達(dá)，均可有效提高轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性；另外，谷子SiLEA14、花生AdLEA5、西瓜ClLEA3-1、多毛番茄ShDHN及苔蘚PpLEA3，相繼被證實(shí)在提高植物體對(duì)不同非生物脅迫耐受性過(guò)程中發(fā)揮重要作用[12-16]。目前，LEA蛋白在逆境脅迫下的生物學(xué)功能及分子調(diào)控機(jī)制受到越來(lái)越多的關(guān)注。……