茶树体胚APX基因克隆及其在体胚发生过程中的表达与酶活性分析

以铁观音茶树体胚为材料,克隆了茶树抗坏血酸过氧化物酶基因CsAPX(Genbank登录号为MG799534.1)。CsAPX基因包含一个长度为753 bp的开放阅读框(ORF),共编码250个氨基酸,并对其进行相关生物信息学分析。APX酶活性测定结果表明在球形胚至子叶胚阶段APX酶活性呈现下降趋势,并在子叶胚阶段到达最低值,随着体胚进一步的分化,在子叶胚、成熟胚和萌发胚阶段,茶树APX酶活性不断上升,总体呈"先降后升"的趋势。在体胚发生过程中CsAPX基因的表达分析显示,CsAPX基因在茶树体胚发生的5个阶段均存在显著差异表达,总体呈"升—降—升"的趋势,其中在萌发胚阶段的CsAPX基因的表达水平显著高于其他4个阶段,推测CsAPX基因在体胚发生过程中的萌发胚阶段发挥着重要的作用。

福建省53份茶树种质资源SSR-PCR反应体系的优化

[目的]优化茶树种质资源SSR-PCR反应体系。[方法]以福建省不同地区的53份茶树种质资源作为SSR-PCR体系优化的供试材料,通过L16(43)正交试验设计,对茶树SSR-PCR反应体系的3个影响因素:DNA模板浓度(ng/μL)、引物浓度(mmol/L)和Taq酶浓度(U)在4个水平上进行比较筛选,并进行PCR验证。[结果]优化后最佳的福建省茶树SSR-PCR反应体系为25μL体系,其中DNA模板浓度50 ng/μL、引物浓度0.25 mmol/L、Taq酶浓度1.25 U。并从23对茶树SSR引物中筛选出5对清晰、明亮、无杂带的引物,适用于福建省茶树SSR标记的进一步研究。[结论]该研究可为后续福建省茶树品种的亲缘关系分析、杂交品种的选育等研究提供依据。

6种不同香型白茶香气成分的GC-MS分析

采用顶空进样结合气相色谱-质谱法(GC-MS)测定青草香型、花香型、毫香型、粽叶香型、枣香型和药香型6种香型白茶的香气成分。利用聚类分析法与主成分分析法,分析6种不同香型白茶的香气成分差异。结果表明,6种不同香型白茶共检测出48种香气成分。其中,青草香型白茶以芳樟醇、1-戊烯-3-醇、己醛、顺-3-己烯醇和2-甲基丁醛等为主要特征成分;花香型白茶以芳樟醇、1-戊烯-3-醇、己醛、2-甲基丁醛和香叶醇等为主要特征成分;毫香型白茶以芳樟醇、1-戊烯-3-醇、2-甲基丁醛、己醛和香叶醇等为主要特征成分;粽叶香型白茶以1-戊烯-3-醇、2-甲基丁醛、己醛、芳樟醇和2-乙基呋喃等为主要特征成分;枣香型白茶以1-戊烯-3-醇、2-甲基丁醛、己醛、芳樟醇和顺-3-己烯醇等为主要特征成分;药香型白茶以1-戊烯-3-醇、2-甲基丁醛、芳樟醇、己醛和2-乙基呋喃等为主要特征成分。聚类分析将6种香型白茶分为两大类型,青草香型、毫香型和花香型聚为一类,而粽叶香型、枣香型和药香型聚为另一类。其中1-戊烯-3-醇和芳樟醇是区分6种不同白茶香型的重要香气组分。

白茶保健功效研究进展

根据白茶保健功效的研究现状,论述了不同等级和年份白茶在保健功效方面的差异性,包括维护生殖健康、神经保护作用、对肝损伤的保护作用、抗细胞突变和抗癌作用以及降血压、血脂和血糖等,且白茶在抗氧化、抗辐射和抗菌消炎方面效果显著。并探讨了白茶保健功效研究与临床试验之间存在的问题。

茶树遗传转化体系研究进展

茶树遗传转化技术是指应用重组DNA技术、细胞组织培养技术或种质系统转化技术,有目的地将外源基因或DNA片段插入到茶树受体基因组中并使其在后代植株中得以表达的过程,在茶树遗传改良、品种选育中发挥重要作用。对茶树遗传转化中受体系统建立、茶树遗传转化方法进行概述,阐述了茶树遗传转化研究重点、方向以及当前茶树遗传转化研究所面临的转化效率低和离体再生困难的问题,提出了原位转化技术在茶树遗传转化中的应用潜力,从而达到优化茶树遗传转化体系的目的。

铁观音茶树体胚发生及其内源激素变化

以乌龙茶品种铁观音茶树的未成熟胚为供试材料,建立高效的茶树体胚发生再生体系,同时采用高效液相色谱法（HPLC）分析茶树体胚发生过程中各个不同发育阶段的内源激素含量变化趋势.结果显示,诱导茶树体胚发生的培养基为改良MS培养基＋2 mg/L苄基腺嘌呤（BA）＋0.2 mg/L吲哚丁酸（IBA）＋800 mg/L甜菜碱,体胚增殖系统维持途径的培养基为改良MS培养基＋3 mg/L肉桂酸＋20 g/L蔗糖＋10 g/L山梨醇.当3%蔗糖与2%山梨醇组合使用时,子叶形胚的诱导率明显提高.将诱导产生的子叶形胚转接至添加5%蔗糖与5%聚二乙醇（PEG）的无激素MS培养基中,经过40 d左右培养,体胚能正常成熟.成熟体胚接种在附加2 mg/L BA与0.1 mg/L IBA的MS培养基上可以萌发成苗.在体胚发生早期,玉米素（ZT）和赤霉酸（GA3）含量均是先下降,在子叶形胚时期降至最低值,到体胎发育后期的成熟胚与萌发阶段呈明显上升趋势;脱落酸（ABA）含量由球形胚到子叶形胚阶段一直呈现下降趋势,到成熟胚阶段时,出现一个明显的峰值;球形胚中的吲哚乙酸（IAA）含量显著高于其他阶段,之后迅速降低,波动变化.ABA/IAA的比值先增大,然后减小;ABA/GA3的比值体胚发育前期维持在较高水平,到成熟萌发阶段下降;球形胚阶段IAA/ZT的比值高于其他各个阶段.本研究表明茶树不同发育阶段胚胎的体胚诱导率不同,与生理状态及其内源激素动态变化有关;同时茶树中内源激素含量和比例在体细胞胚胎发育过程中有显著的变化,这种变化在不同胚胎发育阶段起着特定的调节作用.

茶树CSD1基因及其启动子克隆与低温胁迫下的表达

低温寒害严重影响茶树的生长发育状况及成品茶品质,Copper/zinc-superoxide dismutase（CSD）基因在植物抗胁迫响应中起着关键作用.为了解茶树CSD基因（CsCSD）响应低温胁迫的作用机制,以铁观音茶树叶片为供试材料,采用同源克隆结合RACE方法及染色体步移法,获得茶树CSD1基因的cDNA序列（GenBank登录号：KR078346）、gDNA序列及其启动子序列,并对其进行生物信息学分析,同时对低温胁迫处理下CsCSD1基因的表达模式也进行分析.结果显示,茶树CsCSD1基因cDNA全长860 bp,完整的开放阅读框（ORF）长度为459 bp,共编码152个氨基酸;gDNA基因结构分析发现CsCSD1基因由6个外显子和5个内含子构成;CpG岛预测发现启动子区域内存在1个CpG岛,CpG长度为219bp,GC含量为50.3%;CsCSD1启动子上还存在大量的顺式作用元件,包括光响应元件、激素响应元件、胁迫响应元件和其他响应元件;在低温胁迫下CsCSD1基因的表达模式显示,在低温胁迫前期,CsCSD1基因表达上调;随后CsCSD1基因的表达量不断下降.本研究表明,CsCSD1基因能够响应低温胁迫并在胁迫的不同时期发挥不同的作用,推测与低温胁迫密切相关.

茶树密码子使用偏性分析方法及其研究进展

茶是含有多种生物活性物质而具有抑菌、抗病毒、防癌抗癌等多种保健功效的健康饮品。近年来由于传统茶树育种与繁殖技术自身的局限性以及消费者对茶叶产品品质需求的日益提高,许多用传统茶叶技术无法解决的问题需要用到现代茶树生物技术去解决。其中,探究茶树基因密码子使用偏性对指导后续茶树研究工作,如茶树遗传转化所需的高效异源表达系统的选择及对目的基因加以修饰后提高在茶树上的转化效率有重要意义。本综述对衡量密码子使用偏性的绘图分析方法及常用参数进行介绍并概述了在茶树相关基因密码子使用偏性上的研究进展,提出茶树相关基因密码子使用偏性研究可多样化使用不同的衡量参数和分析方法以得到更加全面客观的研究结果,以及了解茶树基因密码子使用偏性以提高茶树原位转化效率将成为的新的研究方向。

茶树CsFPS基因的克隆及其在干旱胁迫和茶叶萎凋过程中的表达

法呢基焦磷酸合酶基因(farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)是萜类代谢途径中的关键酶基因,对茶叶品质风味形成至关重要.为了解茶树CsFPS编码蛋白的理化性质及其在干旱胁迫下的表达模式和光照对茶叶萎凋过程中CsFPS表达量以及倍半萜类化合物含量的影响,以‘福云6号’茶树叶片为供试材料,克隆CsFPS的CDS序列(NCBI登录号:MK138529)、gDNA及其启动子序列,并对其基因结构特点干旱处理下CsFPS的表达模式和茶叶萎凋过程中CsFPS表达模式及倍半萜类化合物含量变化进行分析.结果显示,CsFPS的gDNA全长2924 bp,开放式阅读框(ORF)长度为924 bp,共编码307个氨基酸;gDNA基因结构分析发现,CsFPS由11个外显子和10个内含子构成;顺式作用元件分析显示:CsFPS启动子上存在大量的顺式作用元件,包括光响应元件、激素响应元件、植物生长发育相关响应元件、胁迫响应元件和其他元件.表达分析显示:随着干旱程度加重,CsFPS表达量不断上升,茶叶萎凋过程中光照条件下CsFPS表达上调.白茶萎凋中,CsFPS表达量在白茶萎凋12 h时达到最高,是0 h表达量的1.591倍.GC-MS结果显示:萎凋可使α-法尼烯含量增加,且茶叶萎凋过程中α-法尼烯含量变化总体趋势与茶叶萎凋过程中CsFPS表达变化一致.因此,茶树CsFPS可能在茶树抵御干旱胁迫中发挥重要作用,同时光照可诱导茶叶萎凋过程中CsFPS表达,且CsFPS表达上调对茶叶倍半萜类香气物质的形成和积累具有正向调控作用.