茶樹銨態(tài)氮吸收分子機制研究取得重要進展
銨鹽是茶樹生長必須的無機氮源之一，且其吸收和轉(zhuǎn)運的過程主要依賴于銨根轉(zhuǎn)運蛋白（AMTs）。茶樹喜酸性土壤，且對于富含NH4+的土壤具有很好的適應性，這與其根系對銨根的高吸收特性有很大關系。通過根系吸收土壤中的銨根和硝酸根是植物氮素代謝的第一步，而銨根轉(zhuǎn)運蛋白對于植物銨根的吸收和利用具有重要的作用。近年來，我所茶樹資源與改良研究中心茶樹遺傳育種研究團隊，對茶樹銨根轉(zhuǎn)運蛋白家族基因進行了克隆及表達特性等系統(tǒng)研究，在茶樹銨態(tài)氮吸收分子機制研究上取得了重要進展。
研究發(fā)現(xiàn)不同茶樹品種的NH4+-N吸收動力學參數(shù)存在差異，中茶302的NH4+-N親和系數(shù)最高，在低濃度養(yǎng)分條件下對離子的吸收效率較高，表明中茶302的耐氮素貧瘠能力較強；根據(jù)茶樹轉(zhuǎn)錄組測序所得茶樹銨根轉(zhuǎn)運蛋白基因序列，克隆了茶樹銨根轉(zhuǎn)運蛋白家族基因3個，并研究了該家族基因在不同茶樹品種及不同氮素處理條件下的表達模式，發(fā)現(xiàn)CsAMT1.2在茶樹根系中特異表達，且該基因表達強度與茶樹品種對NH4+吸收速率成正比。本研究明確了茶樹的銨態(tài)氮吸收轉(zhuǎn)運特點是以高親和銨根轉(zhuǎn)運蛋白體系為主，高親和轉(zhuǎn)運蛋白CsAMT1.2是茶樹根系中負責銨態(tài)氮吸收的關鍵轉(zhuǎn)運蛋白。該研究結果為氮素高效型茶樹品種選育及茶園減量施用化肥技術研究等提供十分重要的研究基礎。
以上研究結果已在線發(fā)表在國際生命科學領域重要期刊《基因》（Gene）上。該研究得到了國家自然科學基金、國家茶產(chǎn)業(yè)技術體系和所級基因科研業(yè)務費等項目的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gene.2018.03.024
圖1 三個茶樹品種的NH4+吸收動力曲線
圖2 茶樹CsAMTs蛋白三維結構預測
圖3 茶樹CsAMT基因的組織表達特性
圖4 CsAMT1.2和CsAMT3.1基因在茶樹根系中受氮素誘導的時間表達模式
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