茶樹CsASMT基因的克隆和表達分析

師 聰, 師環環, 劉恩岐，劉 輝，秦 杰

(1 徐州工程學院 食品(生物)工程學院，江蘇徐州 221018；2 徐州工程學院 化學化工學院，江蘇徐州 221018)

褪黑素(melatonin, MT)是大腦里“松果體腺” 分泌的一種荷爾蒙，生命必需的吲哚胺類物質[1-2]。在1995年，褪黑素被發現存在于各種植物中。在植物體中，褪黑素具有很強的抗氧化性，可以大量清除活性氧和活性氮。同時它還起著信號分子的作用[3-5]，可以誘導或抑制與信號傳導[6]、細胞生長[7]、衰老[8]和葉綠素降解[9]相關的基因，進而影響植物生理功能。此外，褪黑素通過提高防御相關酶的活性來提高植物的抗病性[10]。由于褪黑素的生理功能，植物已經形成了與褪黑素合成相關的復雜系統，來響應各種環境刺激如溫度[11-12]、水脅迫[11-13]、光照強度[14-15]以及內源性信號分子乙烯和脫落酸[12]。

高等植物中褪黑素的合成是由芳香族氨基酸色氨酸經4種酶連續反應生成，隨著越來越多對褪黑素的研究，催化合成褪黑素途徑相關編碼酶的基因被克隆。其中N-乙?；?5-羥色胺甲基轉移酶(ASMT)是褪黑素的合成途徑的關鍵酶。ASMT可以催化N-乙酰基-5-羥色胺(N-acetylserotonin)生成褪黑素，當5-羥色胺轉化成褪黑素急劇減少時，這步反應是最關鍵的調控步驟[14-16]。目前，ASMT基因在水稻中被克隆[17-19]。

茶樹屬于中國重要的經濟作物，茶葉更是人們喜歡的飲品，它與咖啡、可可被稱為世界三大飲料。但茶樹在生長過程中會遭受蟲害等生物脅迫以及低溫、干旱等非生物脅迫的困擾，嚴重影響茶葉產量和品質。ASMT基因在植物抗逆等生理活動中具有重要的作用，據文獻報道水稻中ASMT基因在葉片衰老、除草劑、重金屬等逆境條件下被顯著誘導，在黑暗和高溫條件下，ASMT的酶活性提高進而增加褪黑素的合成[20]。……