摘要

天冬氨酸蛋白酶(aspartic protease, AP)是一类重要的水解酶,参与植物生长发育、信号转导及逆境胁迫等过程。为深入分析AP在茶树(Camellia sinensis)中的作用,本研究基于茶树‘舒茶早’基因组数据鉴定了72个CsAP,分别编码147~648 aa,蛋白分子量介于9.33~71.05 kD,等电点介于4.46~9.84,外显子数介于1~12。亚细胞定位分析发现,该家族成员主要存在于叶绿体、质膜、液泡和胞外空间中。系统进化分析表明,CsAP中5个属于典型AP (Typical),7个属于类珠心蛋白AP (Nucellin-like),60个属于非典型AP (Atypical)。染色体定位和共线性分析发现,CsAP不均匀地分布在13条茶树染色体上,鉴定到12对片段重复基因和2对串联重复基因,说明CsAP在进化过程中可能发生了基因重复事件。启动子元件分析发现CsAP基因启动子区富含光响应、激素响应、胁迫响应等顺式作用元件。基因表达模式分析发现,CsAP的表达模式存在组织特异性,CsAP响应低温胁迫。实时荧光定量PCR (quantitative Real-time PCR, qRT-PCR)表明,不同胁迫处理下CsAP在茶树叶片中的表达水平不同;与水杨酸(salicylic acid, SA)处理相比,茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)处理后CsAP的表达水平更高;盐胁迫下,大部分CsAP在处理9 h或24 h后表达量达到峰值。研究表明CsAP对多种胁迫均有响应,为茶树逆境胁迫机制研究提供了参考。