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Abstract
背景:Nitrogen (N) is a major nutrition element for tea plant. However, application of high levels of N negatively causes environmental problems. Therefore, improved N use efficiency (NUE) of tea plant will be highly desirable and crucial for sustainable tea cultivation. Autophagy plays a central role in N recycling and holds potential to improve N utilization, and many AuTophaGy-related genes (ATGs) are involved in the autophagy process.
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中文摘要
氮(N)是茶树的主要营养元素。然而,施用高水平的氮会造成环境问题。因此,提高茶树的氮利用效率(NUE)对于可持续的茶树栽培是非常重要的。自噬在氮循环中起着核心作用,并具有提高氮利用率的潜力,许多自噬相关基因(ATG)参与了自噬过程。在这里,CsATG3a从茶树中鉴定出来,并且在拟南芥中表征了N利用的功能。茶叶中CsATG3a的转录水平随着成熟度的增加而增加。相对于野生型(WT)拟南芥,在低氮(LN)水培条件下,两个CsATG3a过表达(CsATG3a-OE)系表现出改善的营养生长、延迟的生殖阶段和上调的AtATG(AtATG3、AtATG5和AtATG8b)表达。与LN下的WT相比,CsATG3a-OE系中根系中氮吸收和运输的AtNRT1.1、AtNRT2.1、AtNRT2.2、AtAMT1.1和AtAMT1.3的表达水平均显著升高。同时,CsATG3a在拟南芥中的过表达也增加了氮和干物质在LN下分配到莲座叶和根中。此外,与WT相比,在低氮土壤培养实验中,CsATG3a OE系的HI(收获指数)、NHI(N收获指数),NUtE(N利用效率)和NUE(N使用效率)得到了进一步证实。总之,这些结果得出结论,CsATG3a参与了氮的循环,并增强了对LN的耐受性,这表明CsATG3a具有改善茶树NUE的潜力。
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