茶树精胺合成酶基因cDNA全长的克隆与表达分析开题报告

1.1课题意义

低温是限制农作物生长和地理分布的重要的非生物胁迫因子（Thomashow，1999）。如何提高茶树抗寒性，一直是茶叶生产与理论研究上迫切需要解决的问题。研究与了解茶树对低温的抗逆机制，有针对性地发掘相关抗性基因并加以利用，对茶树抗逆育种有非常重要的意义。

1.2国内外研究概况

多胺可通过氨丙基转移酶参与植物多种生理代谢调节过程，尤其在提高植物抵抗逆境胁迫中起到了重要作用（Wimalasekeraetal.，2011；Iacominoetal.，2012；Moschouetal.，2012；Tanouetal.，2013；Espasandinetal.，2014）。多胺作为一种与植物抗逆性有关的物质，能够缓解植物所受到的伤害（GroppaBeravides，2008）。近年来的研究表明（Kovcsetal.，2010；Leeetal.，2012）多胺作为抗性物质或信号传导物质参与小麦、拟南芥等抵御低温胁迫。研究发现，腐氨酸可以作为对番茄叶片冷胁迫的响应物质（Kimetal.，2002），同时，腐氨酸合酶缺失型拟南芥抗低温胁迫的能力明显下降（Cuevasetal.，2008）。外源亚精胺和精胺可以提高冷胁迫香蕉叶中过氧化物酶的活性，提高香蕉的抗寒能力（周玉萍，2003）。亚精胺在抵御黄瓜低温胁迫中也起到了重要作用（Shenetal.，2000）。

拟南芥和水稻中多胺生物合成路径已经基本探明有两条合成腐胺的途径，腐胺作为合成过程中最初的一种多胺在特定酶的作用下不断地添加氨丙基形成亚精胺和精胺，与此同时，甲硫氨酸脱去羧基也能形成亚精胺和精胺（Kusanoetal.，2007）。从腐胺到精胺的生物合成，是经过两个合成酶亚精胺合成酶（spermidinesynthase，SPDS）和精胺合成酶（sperminesynthase，SPMS）的催化。SPDS催化腐胺生成亚精胺，拟南芥中研究表明，SPDS由两个基因编码：spd1和spd2（Watsonetal.，1997）。SPMS催化亚精胺与氨丙基结合生成精胺。而在茶树中未有SPDS和SPMS基因的报道。

1.3应用前景

本研究中通过RT-PCR和RACE技术克隆茶树精胺合成酶基因CsSPMS的cDNA全长，并对其进行生物信息学分析，采用qRT-PCR分析其在不同茶树品种、不同组织器官以及低温胁迫处理下的表达模式，探究多胺合成酶基因与茶树抗逆性的关系，为茶树抗逆基因工程提供候选基因资源和理论依据。

参考文献

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