新梢表型性状特异性茶树种质资源研究进展

中国是茶树的原产地,具有丰富的茶树种质资源。保护和发掘茶树种质资源对茶树新品种选育和改良具有重要的应用价值,有利于茶产品市场的多元化和茶产业的健康持续发展。为了适应生长环境和市场需求的变化,茶树在自然进化和人工选择过程中发生了诸多性状变异。作为一种重要的叶用经济植物,茶树的叶色、叶形、树型等表型性状,由于具有易鉴别和易利用的特点,一直以来备受学者和应用者的关注。本文主要从茶树种质收集与培育现状、种质特性、变异机理等方面,对新梢表型性状特异性茶树种质资源的研究概况进行了综述,主要包括白(黄)化、紫化及其他具有观赏价值的茶树种质,以期为后续相关研究提供理论参考。

茶树品种福鼎大白茶和小雪芽叶片基因转录组研究

以茶树品种福鼎大白茶和低温诱导型新梢白化茶树品种小雪芽叶片为材料,构建基因转录本;组装得到79 797条茶树参考基因库(Unigene),其中,基因序列长度在1 000 bp以上的有11 371条,占Unigene库总数的14.25%。SSR分析显示,共有6 439条SSR,其中1～3个碱基的完美重复SSR占84.32%。基因表达丰度RPKM值显示,小雪芽表达上调的基因数为1 821个,表达下调基因数为1 779个。差异表达基因GO和COG分析显示,引起低温诱导型茶树新梢白化的可能遗传机理存在于蛋白质翻译后的修饰过程,而且这些变异主要发生在细胞内。

新梢白化系列茶树新品系性状比较研究

新梢白化茶树,又称白叶茶或白茶,是我国特有的茶树品种资源。由于这类茶树新梢具有氨基酸含量高,成品茶滋味鲜爽,而且叶片呈现白色或黄白色,是名贵茶树资源。本文介绍了宁波地区新发现的6种新梢白化茶树新品系的研究结果。该6个品系的白化机理分为温度敏感型和光照敏感型。前者和后者分别在低温和强光照条件下新梢叶片呈白色或黄白色。文中同时介绍了该6个品种形态特征、生物学特性和化学成分特点。

光照敏感型新梢白化茶新品种‘御金香’春梢化学成分研究

用HLPC法检测了光照敏感型新梢白化茶品种‘御金香’春梢生物碱、儿茶素类、氨基酸类和光合色素类化合物含量,并以温度敏感型新梢白化茶品种‘白叶1号’和常规茶树品种‘福鼎大白茶’为对照。结果显示,‘御金香’咖啡碱和可可碱含量显著高于‘福鼎大白茶’和‘白叶1号’;儿茶素类总含量显著低于‘福鼎大白茶’和‘白叶1号。光照敏感新梢白化茶‘御金香’和温度敏感型新梢白化茶‘白叶1号’的氨基酸含量显著高于‘福鼎大白茶’,但叶绿素a和叶绿素b、β-胡萝卜素、黄体素和新黄质等光合色素含量显著低于‘福鼎大白茶’。‘御金香’呈现黄色叶片的白化现象主要是因为叶绿素含量低,而并非类胡萝卜素含量高所致。

遮光对光照敏感型新梢白化茶春梢化学成分含量的影响

以光照敏感型新梢白化茶树‘黄-2’、‘黄-8’和‘黄-13’为供试材料,在春季一芽一叶期采用30%透光度的黑色遮阳网覆盖遮光处理7天,HLPC法检测一芽二叶新梢咖啡因、儿茶素类、氨基酸类和色素类化合物含量。结果显示,遮光处理对茶叶咖啡因含量无显著影响;遮光对儿茶素类总含量的影响因品种而异,在品系‘黄-2’显著提高,而品系‘黄-8’和‘黄-13’则显著降低;遮光显著提高品系‘黄-13’的氨基酸总含量,降低品系‘黄-8’氨基酸总含量,但对品系‘黄-2’无显著影响;遮光显著提高β-胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b和新黄质的含量,显著降低紫黄质含量。具有热耗散作用的黄体素在光照敏感新梢白化茶品种的含量很低,是其容易受到强光胁迫伤害的原因。在强光照条件下,光照敏感型新梢白化茶叶片呈现黄色,主要是叶绿素含量显著降低,而不是因为胡萝卜素和叶黄素含量提高所致。根据这些研究结果,作者认为:在高温强光季节采取适度遮光,将有助于光照敏感型新梢白化茶提高叶片叶绿素含量,增强光合作用,进而提高茶苗生长势和抗性,有助于提高茶苗移栽成活率。

遮荫对茶树品种“黄金芽”叶片基因表达谱的影响

在夏季强光照条件下进行遮荫处理,研究光照诱导型新梢白化茶树品种"黄金芽"叶片基因表达谱的差异。结果显示,自然强光照(无遮荫)和遮荫处理reads数分别为5557292个和6309925个,参考基因Unigene数79797个。无遮荫和遮荫处理之间表达丰度明显差异的基因1392个,其中遮荫引起表达上调的基因902个,表达下调的基因490个;214个基因在无遮荫条件下表达完全受到抑制,72个基因在遮荫处理表达完全受到抑制。受强光照抑制的基因包括:光诱导蛋白、肽链内切酶抑制蛋白、蔗糖和氨基酸转运因子、核糖体失活、糖结合蛋白等基因;但遮荫抑制了查耳酮合成酶基因3(CHS3)表达。据此推断,"黄金芽"茶树光诱导蛋白表达受到强光条件抑制,可能是其对强光环境压力的耐受较弱,进而产生新梢白化的原因之一。研究还表明,"黄金芽"茶树品种的基因组成与"福鼎大白茶"之间存在1/3左右的碱基变异。

紫化和黄化茶树品种叶色色差研究

对24个叶色紫化、黄化以及绿色叶片茶树品系(种)的叶片色泽进行感官分类赋值,并用色差计测定供试品系芽下第二叶的色差参数,分析叶片色差参数与色泽赋值之间的关系。结果显示,叶色赋值与Hunter E(r=0.96,P<0.01)、L(r=0.96,P<0.01)、a(r=-0.57,P<0.01)和b (r=0.87,P<0.01)存在极显著相关性。用E和L值可以作为紫化和黄化茶树品种选育的筛选指标,a和b值可以作为紫化茶树筛选的参考指标。

黄化茶树新梢色素和主要生化成分含量变化特征及其相关性分析

以茶树黄化品种‘中黄3号’(‘ZH3’)和常绿品系‘苔茶15’(‘TC15’)为材料,检测其4、5、7、8月新梢(一芽二叶)色素和主要生化成分含量,探讨不同月份黄化茶树新梢色素和主要生化成分累积的特征以及它们之间的关系。结果表明:(1)新梢叶绿素a、总叶绿素含量在两种茶树中均随生育期先降低后上升,叶绿素b含量变化趋势不同,但均以8月份最高,‘ZH3’叶绿素b含量在4、5月份分别比‘TC15’低41.9%、54.9%,在7、8月份分别比‘TC15’高47.5%、22.1%;新梢类胡萝卜素含量在‘ZH3’中呈递减趋势,而在‘TC15’中表现为先下降后上升再下降;花青素含量在两种茶树中均先上升后下降,在4、5、8月份‘ZH3’略高于‘TC15’,在7月份‘ZH3’比‘TC15’低26.4%。(2)两种茶树新梢的花青素含量在总色素中占比均先增加后降低,总叶绿素含量占比则表现先降后升的变化趋势;类胡萝卜素含量占比在‘ZH3’中呈递减趋势,而在‘TC15’中先递减后小幅上升。(3)两种茶树新梢的游离氨基酸含量均先降低后上升并以4月份最高,茶多酚含量则均先升后降并以7月份最高,‘ZH3’水浸出物和咖啡碱含量在月份间变化不显著。(4)‘ZH3’新梢的游离氨基酸、水浸出物和咖啡碱含量与各色素含量相关均不显著,而其茶多酚含量与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均呈显著正相关关系,与类胡萝卜素含量呈显著负相关关系;‘TC15’新梢的水浸出物和茶多酚含量与花青素含量、游离氨基酸含量与总叶绿素含量、咖啡碱含量与叶绿素a以及总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈显著正相关关系。研究发现,黄化茶树品种‘中黄3号’新梢颜色越黄,类胡萝卜素、游离氨基酸含量越高,叶绿素a、叶绿素b、茶多酚含量越低,叶绿素a/b值较高,花青素含量适中,茶树新梢色素含量与其主要生化成分含量关系密切。

茶树品种“小雪芽”冷诱导锌指蛋白基因cDNA研究

分析了低温诱导型新梢白化茶树品种"小雪芽"叶片低温诱导锌指蛋白基因cDNA序列。该序列长度为698bp,与大豆锌指蛋白mRNA同源性为83%,与蓖麻锌指蛋白mRNA同源性为82%;具有可编码230个氨基酸的开放阅读框。与"福鼎大白茶"冷诱导锌指蛋白cDNA序列相比,该cDNA序列在50-51位上核苷酸AT缺失,第143位的A被置换为G,第654位T缺失。其翻译的蛋白质氨基酸序列与"福鼎大白茶"同源性达到99%,但有3个位点的氨基酸变异。该基因表达丰度明显低于"福鼎大白茶"。研究认为,基因结构差异,引起表达强度和蛋白质氨基酸序列的差异,可能是引起"小雪芽"品种对低温敏感的重要因素。

Influencing in vitro clonal propagation of Chonemorpha fragrans(moon) Alston by culture media strength,plant growth regulators,carbon source and photo periodic incubation

Chonemorpha fragrans is an endangered medicinal woody climber,regarded among alternative plant sources of camptothecin.Camptothecin is a monoterpene indole anti-cancer alkaloid with annual trade value of over three billion U.S.dollars in the recent,and is used in the production of its analog drugs approved for the chemotherapy of cancer of varied types.Effects of plant growth regulators,culture media strength and photoperi-odic duration on the micropropagation ef ciency of C.fragrans from nodal segment explants were studied on Murashige and Skoog(MS)medium amended with Thidiazuron(TDZ),Benzylaminopurine(BAP)or Kinetin(Kin).Thidiazuron was more ef cient over BAP and Kin when half basal MS medium was used over full or quarter strength.Results of carbon source experiment showed sucrose as the most effective over glucose,fructose,and maltose in the clonal production.Studies on the photope-riodic incubation duration showed 12 h as the best light period and sub or supra-optimal resulted in the production of abnormal and albino micro shoots.Experimental results on the evaluation of physiological,biochemical parameters showed the role of pigment molecules and antioxidant systems in the production of albino micro shoots.