(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210649554.9 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 南京农业大 学 地址 210095 江苏省南京市玄武区卫岗1号 (72)发明人 房婉萍　李芳　吕程佳　朱旭君　 马媛春　 (74)专利代理 机构 南京天华专利代理有限责任 公司 32218 专利代理师 吴爽　徐冬涛 (51)Int.Cl. C12N 9/00(2006.01) C12N 15/52(2006.01) C12N 15/11(2006.01) C12N 15/84(2006.01) C12N 15/81(2006.01)A01H 5/06(2018.01) A01H 6/20(2018.01) A01H 6/00(2018.01) (54)发明名称 氨基酸转运蛋白CsAAP7.2及其编码基因和 应用 (57)摘要 本发明公开了氨基酸转运蛋白CsAAP7.2及 其编码基因和应用， 所述蛋白为下述任一种： （1） 其氨基酸序列如SEQ  ID NO.2所示； （2） 将SEQ  ID  NO.2所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代 和/或缺失和/或添加得到的与 （1） 所示的蛋白质 具有80%同一性且具有相同功能的蛋白质。 本发 明的CsAAP7.2 基因属于AAP家族， 其在茶树根中 高表达。 本发明通过创制CsAAP7.2过量表达的拟 南芥植株及其对氨基酸的吸收转运功能分析， 首 次阐明了该基因具有提高植物根系从外源吸收 氨基酸的功能。 该基因的发现， 将为通过转基因 技术或者杂交育种的方法培育高氮素利用率的 茶树新种质， 提供基因资源。 权利要求书1页 说明书6页 序列表5页 附图2页 CN 114921426 A 2022.08.19 CN 114921426 A 1.一种氨基酸 转运蛋白CsA AP7.2， 所述蛋白为下述任一种： （1） 其氨基酸序列如SEQ  ID NO.2所示； （2） 将SEQ  ID NO.2所示的氨基酸序列经过氨基酸残基 的取代和/或缺失和/或添加得 到的与 （1） 所示的蛋白质具有80%同一 性且具有相同功能的蛋白质。 2.编码权利要求1所述的转 运蛋白CsA AP7.2的基因。 3.根据权利要求2所述的基因， 其具有如下A1)或A 2)： A1） 其核苷酸序列如SEQ  ID NO.1所示； A2) 与SEQ ID NO.1所示的序列具有至少80%、 至少85%、 至少90%、 至少95%、 至少98%或 至少99同源性的核苷酸序列。 4. 扩增权利要求2或3所述基因的开放阅读框序列的引物， 其核苷酸序列如SEQ  ID  No.3/SEQ ID No.4所示。 5.含有权利要求2或3所述基因 的表达盒、 表达载体、 转基因细胞系或重组工程菌； 优选 的， 所述表达载体为 亚细胞定位载体、 酵母表达载体和拟南芥过表达载体。 6.一种提高植物根系从外源吸收转运氨基酸能力的方法， 其特征在于， 所述方法包括 提高目的植物中权利要求1所述的蛋白的含量和/或活性。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述提高目的植物中权利要求1所述的蛋 白的含量和/或活性 通过提高目的植物中所述蛋白的编码基因的表达量实现。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述提高目前植物中所述蛋白的编码基因 的表达量 通过将权利要求1所述蛋白的编码基因导入目的植物来实现。 9.权利要求1所述的蛋白， 和/或， 权利要求2或3所述的基因， 和/或， 权利要求4所述的 引物， 和/或， 权利要求5所述的含有权利要求2或3所述基因的表达盒、 表达载体、 转基因细 胞系或重组工程菌的下述任一种应用： B1） 在调节植物根系从外源吸 收转运氨基酸中的应用； B2） 在制备调节植物根系从外源吸 收转运氨基酸的产品中的应用； B3） 在培育高氮素利用率的植物中的应用； B4） 在植物育种中的应用。 10.根据权利要求6 ‑8所述的方法、 权利要求9所述的应用， 其特征在于， 所述植物为拟 南芥或茶树。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114921426 A 2氨基酸转运蛋白Cs AAP7.2及其编码基因和应用 技术领域 [0001]本发明涉及茶树分子遗传育种领域， 具体涉及氨基酸转运蛋白CsAAP7.2及其编码 基因和应用。 背景技术 [0002]茶叶质量在很大程度上取决于茶加工用新芽中多酚、 咖啡因和茶氨酸的含量。 这 些代谢产 物的生物 合成与氮(N)条件有关， 高质量的茶叶的生产需要提供适当的N水平。 N水 平过高或者过低均会对茶叶质量产生较大影响。 例如， 缺N使得茶树植株发育不良， 植株矮 小， 高施氮肥会加速土壤酸化， 导致茶叶中铝、 氟和 重金属(如铅和铬)大量积累， 从而对人 类健康造成潜在风险。 近几十年来， 有机种植园生产的茶叶越来越受欢迎。 与过去二十年相 比， 有机茶产量增长 了45倍以上。 [0003]此前， 研究表明， 植物以硝酸盐、 铵、 尿素和氨基酸的形式从土壤中获取氮 (Williams  &Miller,2001)， 而氨 基酸是某些土壤中重要的氮库(Friedel&Sch eller， 2002； Yu et al., 2002； Kranabetter  et al.,2007)。 土壤氨基酸主要 来源于腐朽生物的蛋白质 和肽的外酶分解。 茶树是多年生落叶作物， 每年需要定期修剪2～3次， 以保持旺盛的营养生 长。 通常， 茶园每年产生约8000kg/ha的修剪凋落物。 这种 修剪过的枯枝落叶含有大量的氨 基酸和蛋白质， 在土壤中分解后可以循环利用。 这些修剪凋落物衍生的氨基酸可能是茶树 根系吸收的重要氮源。 [0004]植物细胞， 包括根细胞， 通过被动和主动运输机制相结合的方式吸收养分。 当土壤 养分浓度较高时， 通道和渗透可以参与被动吸收， 而质子耦合转运蛋白在低养分条件下参 与次级主动转运步骤。 鉴于土壤氨基酸水平远低于根细胞内的氨基酸水平， 通常需要质膜 转运蛋白从土壤中 吸收氨基酸。 目前， 许多植物氨基酸转运蛋白已被鉴定， 并被分为两个超 家族： AAAP(氨基酸/生长素渗透酶)和APC(氨基酸多胺胆碱转运蛋白)。 AAAP超家族包括六 个家族： AAP(氨基酸渗透酶)、 LHT(赖氨酸和组氨酸转运体)、 ProT(脯氨酸转运体)、  GAT (γ‑氨基丁酸转运体)、 AUX(生长素转运体)和ANT(芳香族和中性氨基酸转运体)， 而APC超 家族包括CAT(阳离子氨基酸转运体)和LAT(L型氨基酸转运体)家族。 影响土壤吸收的氨基 酸转运蛋白主要属于AAP、 ProT和LHT家族。 我们前期已经鉴定到6  个茶树AAP家族能够转运 氨基酸的氨 基酸转运蛋白， 即CsAAP1、 CsAAP2、 CsAAP4、  CsAAP5、 CsAAP6和CsAAP8。 但是是否 有AAP家族基因提高茶树根系中的氨基酸含量， 进一步提高氨基酸的地下向地上组织运输 并不清楚。 因此， 深入研究茶树根系吸收氨基酸的分子机制， 将为通过基因工程手段增加其 从土壤中吸 收氨基酸、 提高氮素利用率， 进 而提高茶树 新稍中的氨基酸含量。 发明内容 [0005]针对现有技术的不足， 本 发明的目的在 于提供一种氨基酸转运蛋白CsAAP7.2及其 编码基因和应用。 [0006]本发明的目的可以通过以下技 术方案实现：说　明　书 1/6 页 3 CN 114921426 A 3