茶树大面白叶绿体基因组特征、密码子偏好性及其系统发育分析

茶树大面白(Camellia sinensis cv.‘Damianbai’)在1985年被全国农作物品种审定委员会认定为国家品种,其起源以及与其他茶树品种之间的进化关系尚不清晰。以茶树大面白为试验材料,采用高通量测序技术对茶树大面白叶绿体全基因组进行测序、组装、注释,采用生物信息学软件对其叶绿体的基因组特征、系统发育和密码子偏好性进行分析。结果表明,茶树大面白叶绿体基因组全长157 129 bp,为典型的四分体结构,包括1个LSC区(86 687 bp)、1个SSC区(18 282 bp)和2个IR区(包括IRa和IRb,均为26 080 bp)。大面白叶绿体基因组共注释到135个功能基因,包括90个CDS基因;8个rRNA基因和37个tRNA基因。共检测到52个SSR和50个Longrepeat,SSR只有A/T单核苷酸重复序列,Longrepeat只存在正向重复和回文重复2种类型。茶树大面白叶绿体基因组密码子使用偏性主要受自然选择的影响,受内部突变压力的影响小。茶树大面白叶绿体基因有14个最优密码子(AAU、GAU、UGU、AAA、UAA、GCA、GCU、GGU、CCU、GUA、CGU、CUU、AGU、UCU)。茶树大面白与凤凰单丛茶白银(Camellia sinensis isolated Baiyin cultivar Phoenix Dancong Tea,OL690374)亲缘关系较近。本研究分析了大面白茶树叶绿体基因组序列特征及系统发育进化关系,为加强茶树大面白种质鉴定及其资源多样性的开发利用提供了参考依据。

茶树新梢响应茶蚜取食的代谢物变化研究

茶蚜是春季茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)的主要害虫,严重影响茶叶的产量和品质。次生代谢物质在植物防御蚜虫危害过程中具有重要作用,研究茶蚜为害下茶树新梢次生代谢物的变化有利于筛选和培育抗蚜茶树品种。本研究以茶蚜为害和未为害的茶树品种‘鄂茶一号’新梢为材料,开展了代谢组学分析和主要代谢物定量分析,检测了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性和脯氨酸(Pro)含量。结果显示,‘鄂茶一号’茶蚜危害率高达35.4%,对茶蚜中等抗性。茶蚜为害后,新梢中PAL活性轻微上升,PPO活性显著提高,可溶性糖、黄酮和Pro含量显著上升,而茶多酚含量显著下降。茶蚜为害诱导了8个代谢物质显著差异变化,包括3个初生代谢物和5个次生代谢物。3个初生代谢物全部上调表达,可能为次生代谢物合成提供前体,也可能改变茶蚜生存所需的营养物质。5个次生代谢物包括1个茉莉酸类物质JA-Ile和4个类黄酮物质,JA-Ile作为防御信号物质显著上调表达,激活茶树下游防御体系,类黄酮作为防御物质直接参与茶蚜防御。研究结果表明JA-Ile、类黄酮和Pro可能是茶树防御茶蚜的主要物质。

茶鲜叶中糖苷类香气前体的液质联用分析

利用AmberliteXAD-2为填料的柱层析方法,初步分离了茶鲜叶中的糖苷类香气前体。茶叶粗酶(丙酮粉)能有效水解糖苷类香气前体,并释放出挥发性的配基,进而用气相色谱方法对其苷元部分进行了分析。在茶树槠叶种鲜叶中,顺-3-己烯醇、芳樟醇及其氧化物(Ⅰ、Ⅱ)、香叶醇、水杨酸甲酯、苯甲醇和2-苯乙醇是糖苷类香气前体的主要苷元。不同季节的茶树鲜叶中糖苷类香气前体在苷元组成上基本一致。对糖苷类香气前体的液质联用分析结果表明,这类糖苷主要以双糖苷(C5-C6)形式存在,这与在其它茶树品种上(薮北种、毛蟹、水仙、槠叶种)的研究结果高度一致。

茶鲜叶在不同季节及绿茶加工贮藏过程中糖苷类香气前体含量变化研究

选择了槠叶种鲜叶为茶叶原料 ,研究了茶叶糖苷类香气前体在不同季节和绿茶加工过程中的消长规律。研究结果表明 ,槠叶种鲜叶中存在以顺 3 己烯醇、芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、香叶醇、苯乙醇、苯甲醇等为苷元的糖苷类香气前体。不同季节 ,茶叶糖苷类香气前体在组成和含量上差别较大。单萜烯醇糖苷特别是香叶醇糖苷在春茶中的含量很高 ;秋茶中以芳香族醇、酯、脂肪族醇为苷元的糖苷含量显著增加 ,而单萜烯醇糖苷含量降低 ;夏茶中水杨酸甲酯、苯甲醇糖苷含量处于低水平 ,但苯乙醇糖苷含量较高。从春季到秋季 ,顺 3 己烯醇和水杨酸甲酯糖苷的含量逐渐提高 ,而芳樟醇和香叶醇糖苷的含量却逐步减少。茶鲜叶摊放 2h后 ,糖苷类香气前体的总量提高 ,并在绿茶加工的后续阶段逐步降低 ,特别是在干燥阶段。在成品绿茶中仍保留约 77%的糖苷类香气前体 ,这为绿茶香气品质的进一步改善留下了广阔的空间。

安吉白茶正常与白化叶片基因表达差异的初步研究

用mRNA差别显示技术(DDRT-PCR)研究了茶树温敏突变体——安吉白茶正常叶片和白化叶片的基因表达差异。从58个差异表达的片段中通过半定量RT-PCR鉴定出12个阳性片段,其中5个片段在正常叶片中特异表达,4个在白化叶片中特异表达,1个在绿色叶片中上调表达,2个在白化叶片中上调表达。通过与GenBank BLASTX比对分析,5个基因片段比对出相似序列,分别为拟南芥的血红素结合蛋白家族中心区域基因、甜菜的甲硫氨酸合酶基因、苜蓿的一个逆转座子基因、人类20号染色体上的一段3-磷酸甘油醛脱氢酶假基因和玫瑰的ACC合成酶基因,其余7个片段未比对上同源序列,可能为新基因。

茶叶β-葡萄糖苷酶亲和层析纯化与性质研究

以化学合成的β-葡萄糖苷酶的抑制剂β-葡萄糖脒为配体,通过N-糖苷键交联到支持物上,使糖脒N-糖苷键一侧的氨基保持带正电荷的活化状态,合成了一种β-葡萄糖苷酶的亲和层析树脂。这种合成的亲和层析树脂在弱酸条件下非常稳定,能选择性地吸附β-葡萄糖苷酶,并能多次重复使用。利用这种亲和层析树脂,在pH6和pH5条件下,从薮北种茶树叶片中纯化出两种分子量分别为63和75kDa的β-葡萄糖苷酶单体酶。以对硝基苯酚β-葡萄糖苷为底物,研究了两种酶的性质。TLC分析结果表明,这两种β-葡萄糖苷酶都能水解(Z)-3-己烯醇、苯甲醇和苯乙腈的β-D-葡萄糖苷。

江华苦茶种质资源遗传多样性和亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR标记分析了江华苦茶群体的遗传多样性和亲缘关系。10个多态性高、重复性好的ISSR引物在70个单株间共扩增出174条谱带,其中166条具有多态性,占95.40%,表明江华苦茶群体基因组DNA具有较高的多态性。供试单株间的平均Nei′s基因多态性（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.382、0.558,表明材料间的遗传多样性较高。供试材料的相似系数介于0.44~0.84,平均为0.63。用UPGMA法进行聚类分析,共聚为6个类群,其中5个复合组,1个独立组。亲缘关系ISSR树状图在分子水平上显示了江华苦茶群体各单株间的亲缘关系,为江华苦茶种质资源的开发利用和保护提供了一定的参考依据。

利用cDNA-AFLP技术研究茶树花蕾发育基因差异表达片段

利用cDNA-AFLP技术,对茶树花蕾发育期的基因表达进行了分析。结果表明,茶树花蕾在发育早期和晚期基因的表达中有明显差异,共显示1110条带,早期发育花蕾和晚期发育花蕾显示的特异条带分别为35条和87条;选取特异表达的晚期发育花蕾重复性较好的15个TDFs(Transcript Derived Fragment)在GenBank进行序列分析,结果显示,9个分别与氧化还原酶、染色体13、14-3-3蛋白、Amyrel基因、钙网蛋白、ATP硫化酶、接触反应/铁离子结合蛋白及花粉特异蛋白的序列有相似性;2个与假拟蛋白相似,4个在GenBank数据库中未找到相似序列。

基于HPLC和模式识别方法的福建水仙茶产地判别分析

采用HPLC法分析了武夷水仙茶、建阳水仙茶、建瓯水仙茶和永春水仙茶等170个茶样的儿茶素组分以及生物碱组分,运用PCA、FDA、KNN以及PLS-DA方法进行判别分析.结果表明:武夷水仙茶、建阳水仙茶、建瓯水仙茶的生物碱总量以及酯型儿茶素中没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)显著高于永春水仙茶,其他酯型儿茶素、简单儿茶素中的表儿茶素(EC)以及表没食子儿茶素(EGC)低于永春水仙茶;在基于儿茶素及生物碱组分对不同产地的判别区分中,FDA判别模型效果最好,武夷水仙茶、建阳水仙茶、建瓯水仙茶、永春水仙茶的正确判别率分别为96.0%、100%、100%、100%,总样品的判别准确率达到98.8%,准确率较高.说明采用FDA建立的儿茶素组分以及生物碱组分判别模型具有较好的实际预测效果和应用价值,可实现对福建水仙茶产地的高准确率识别.

江华苦茶资源基本生化成分的季节变化分析

通过对同一环境内生长的100株江华苦茶群体品种单株进行一年三季的基本生化成分分析。结果表明:江华苦茶资源整体表现为一个优质的试制红茶的茶树资源。基本生化成分的季节性表现为春季氨基酸及茶氨酸含量最高,水浸出物、茶多酚和含量为三季最低;秋季茶多酚含量为三季之最,其余各生化成分表现居中;夏季水浸出物和生物碱含量为三季最高,氨基酸及茶氨酸含量最低。同时对三季基本生化成分进行显著性差异分析,结果表明:在水浸出物、咖啡碱、茶氨酸方面春季资源与夏秋季间存在显著差异;在茶多酚方面秋季与春夏季间存在显著差异;在氨基酸、可可碱、酚氨比方面春、夏、秋三季间存在着显著差异。

茶树种质紫阳1号不育性初探

紫阳1号常年不开花不结果,是一种非常罕见的茶树种质资源。通过对紫阳1号、南江大叶、鸠坑、紫阳圆叶和紫阳槠叶5个品种茶树生物学特性及鲜叶中与育性相关的酶的活性的测定。表明紫阳1号鲜叶中游离脯氨酸含量低;SOD、CAT、α-淀粉酶、β-淀粉酶活性低;但其鲜叶中POD活性明显高于其他4个供试品种。

龙井43号多酚氧化酶同工酶酶学性质研究

以龙井43号[Camellia sinensis(L.)O.Ktze.cv.Longjing 43]鲜叶为材料,经分离纯化获得多酚氧化酶-同工酶(PPOⅡ),对其部分酶学性质进行了研究。结果表明,PPOⅡ最适反应pH为6.0;抑制剂抗坏血酸、亚硫酸钠和L-半胱氨酸对PPOⅡ的抑制作用随抑制剂浓度的增加而增强;Cu^(2+)浓度在0.25×10-7mol/L时,PPOⅡ活性最高;PPOⅡ的Km为13.05 mmol/L,v_(max)为0.019 OD_(460)/min。

投产铁观音茶园氮磷钾施肥指标研究

根据近年来在闽东南茶叶主产区完成的19个"3414"设计方案的氮磷钾肥效试验结果,建立投产铁观音茶园氮磷钾施肥指标,包括茶园土壤肥力分级和目标产量、各土壤肥力等级或目标产量下的氮磷钾经济施肥量和比例、茶园速效氮磷钾丰缺指标、测土推荐施肥以及施肥时期和方法等5个技术内容。结果表明,铁观音茶施用氮磷钾的平均增产效果是N>K>P,平均经济施肥量为N 371 kg?hm-2、P2O5 101 kg?hm-2、K2O 136 kg?hm-2,三要素比例为1:0.3:0.4,但不同肥力等级或目标产量的经济施肥量存在较大差异。碱解氮、Olsen-P和速效钾的高产临界指标分别为200 mg?kg-1、45 mg?kg-1和115 mg?kg-1;建立了测土推荐施肥关系式,实现了根据土壤测定计算具体地块推荐施肥量的目的。研究结果为铁观音茶园测土配方施肥提供了施肥指标依据。

汝城白毛茶春季芽叶主要生化成分分析

采用高效液相色谱法(HPLC)与紫外分光光度计法(UV)对104株汝城白毛茶茶树资源春季芽叶生化成分进行了系统分析,并基于特异性生化成分初步筛选出一批特异单株。

茶树锰超氧化物歧化酶基因CsMSD克隆及其表达分析

为了解茶树Cs MSD在干旱胁迫下的表达规律,采用RT-PCR和RACE技术,对茶树干旱胁迫响应相关重要基因锰超氧化物歧化酶基因Cs MSD进行克隆和生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR技术,对其在不同程度干旱胁迫下的表达规律进行分析。结果显示,茶树Cs MSD核苷酸序列全长1013bp,开放阅读框长693bp,共编码230个氨基酸;Cs MSD蛋白分子量为25.47k D,理论等电点p I=6.38,存在9个磷酸化位点,亚细胞定位于线粒体中,且蛋白质序列中具有MSD特征结构域;q PCR分析干旱胁迫下茶树叶片中Cs MSD的表达变化情况发现,Cs MSD在干旱胁迫下的相对表达量与对照组相比显著上调。研究认为铁观音茶树Cs MSD在应对干旱胁迫中发挥着重要的作用。

不同光配比对福鼎大白茶叶片生理和主要氨基酸积累的影响

研究不同光配比对一年生福鼎大白茶树幼苗叶片生理及主要氨基酸含量的影响。在LED光谱可调人工气候箱内,设置高红光占比光源L1(红光占比71.8%)、高蓝光占比光源L2(蓝光占比62.7%)、红蓝混合光源L3(红光占比43.1%、蓝光占比29%、绿光占比27.9%)和对照白光L0(绿光占比82.1%)四种光处理,在100μmol·m^(−2)·s^(−1)光子通量密度、12 h光周期条件下实施试验,采用氮平衡指数仪测定叶片生长指数,氨基酸自动分析仪测定茶氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量。结果表明,随着处理时间的增加,各光处理均显著增加了茶树叶片叶绿素指数和氮平衡指数,与L0相比,L1处理显著提高茶树叶片氮平衡指数(P<0.05),其次为L3处理,类黄酮指数及茶多酚含量各光处理间无显著差异(P>0.05)。与L0相比,L3和L2处理下叶片茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸含量显著提高(P<0.05)。综上,L3处理(红光、蓝光、绿光配比均衡)更有利于茶树叶片生长及氨基酸积累,能兼顾茶叶产量与品质,是适宜茶树栽培的LED光源。

萎凋失水率对瑞香绿茶品质的影响

以高香型多茶类兼制品种瑞香1芽2叶为原料制作绿茶,通过日光萎凋和室内自然萎凋2种失水方式,开展不同失水率对瑞香绿茶品质的影响试验。结果表明:水浸出物随萎凋程度的加重呈缓慢下降趋势;茶多酚在2种萎凋方式下变化趋势一致,成W型波浪式变化,多酚含量在未经萎凋所制绿茶样茶中最低,在5%失水率下含量最高;在一定失水率范围内,萎凋越重越有利于咖啡碱和氨基酸的形成,失水率对它们的影响较显著,成正相关关系,而酚氨比随失水率的加重有所减小;失水率对2种萎凋方式感官品质的影响比较一致,都是由低到高再下降的过程,自然萎凋至15%～20%失水率时感官品质评分最高,日光萎凋的则在25%时达到最高。总体来说自然萎凋对绿茶生化成分和感官品质的影响比日光萎凋更为显著,也更有利于绿茶品质的形成。

低温对龙井43种胚基因表达效应的初步研究

为了探讨低温对茶树种子特定基因表达的效应,以便为茶树种子长期低温储存提供分子生物学方面的参考依据,采用cDNA-AFLP方法对茶树无性系龙井43种子经超低温(-70℃)储存1年后种胚的基因转录活性进行了初步分析,结果显示:64对引物组合共产生了132条PCR产物。对其中的15条进行克隆测序,最终获得8条差异片段。在GenBank进行序列分析,发现有6条与已知功能基因相关,其中包括参与植物转运、转录、能量产生及老化相关的蛋白,2条在GenBank数据库中未找到相似序列。

茶树“龙井43"叶绿体基因组测序及其系统进化(英文)

利用高通量测序技术对中国茶树品种龙井43"叶绿体基因组的全序列进行测定,拼接补洞后再利用Sanger测序法对序列进行验证,最终得到龙井43"叶绿体基因组全序列(GenBank登录号:KF562708.1).该基因组大小为157 085bp,其中大单拷贝区的长度为86 642bp,小单拷贝区的长度为18 283bp,反向重复区的长度为26 080bp,共注释叶绿体基因134个.与韩国茶树品种叶绿体基因组序列比对,在编码区发现15个基因发生了非同义突变,在非编码区有100多个多态性位点,这些突变可作为茶树品种鉴定的DNA标记.同时,选取12个中国茶树品种,对其叶绿体基因组上的特异性片段(ycf1,psbA-trnH,psbK-psbI-psbI)进行测序比对并构建系统进化树.结果表明:12个茶树品种在进化树上分为2个亚群,其中凌云白毛茶"单独形成一支,其他11个品种形成一支;而11个品种中,龙井瓜子"龙井长叶"龙井圆叶"中茶102"形成一支,自展支持率为100%.表明利用叶绿体基因片段可有效区分茶树品种间的亲缘关系.

泰安气候条件对‘黄金芽’茶树新梢呈色及生化成分的影响

统计分析泰安市2016年4—9月份光照强度、空气温度、空气湿度等气候因子,同时观测‘黄金芽’茶树不同时期一芽二叶新梢叶色情况,测定其叶绿素及主要品质生化成分(水浸出物、茶多酚、儿茶素、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖)含量。结果表明:(1)泰安市具有明显的"雨热同季,光温同步"的气候特点;(2)‘黄金芽’茶树新梢呈色与色素含量随气候条件发生相应的变化,7月份光照最强时,叶色最黄,叶绿素含量最低;(3)茶树新梢中水浸出物、茶多酚、儿茶素含量在试验期间逐月上升,氨基酸、咖啡碱含量则逐月下降,而可溶性糖含量变化规律不明显。因此,在泰安市气候条件下可保持‘黄金芽’茶树新梢黄化和高氨低酚的优异品种特性,适宜引种。