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。

福建安溪茶树种质资源遗传多样性与铁观音衍生品种遗传关系

为更好地保护、鉴定评价和利用安溪茶树种质资源,采用单核苷酸多态性(SNP)分子标记技术对安溪茶树种质资源的遗传多样性和铁观音衍生品种的遗传关系进行分析,并进行了主坐标分析、层次聚类树分析、种群结构分析和遗传距离分析,此外,还构建了铁观音及其衍生品种的DNA指纹图谱,并计算了其遗传相似系数。结果显示,共筛选出53个适用于鉴定安溪茶树种质资源基因分型的高多态性位点,观测杂合度平均值为0.322,期望杂合度平均值为0.281,说明安溪茶树种质具有较为丰富的遗传多样性;安溪4个乡镇产区茶树群体间的遗传距离在0.068~0.269。供试样品可分为2个组,组Ⅰ主要包括西坪、虎邱和湖上等产区的茶树种质,种质间交流频繁;组Ⅱ主要由福田乡产区的野生型地方茶树种质组成,福田乡茶树种质资源相对集中且独立。DNA指纹图谱可以精准鉴定铁观音及其衍生品种,铁观音衍生品种具有较为丰富的多样性,其中铁观音与金牡丹、紫玫瑰、新选211的遗传相似系数较大。综上,安溪县茶树种质资源多样性丰富,在铁观音衍生品种中,金牡丹、紫玫瑰和新选211与铁观音的遗传相似度更高。

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。

不同灌溉处理对铁观音茶树光合作用的影响

以田间栽培的2年生铁观音茶树为试验材料,应用叶绿素荧光诱导动力学技术,以不灌溉为对照,分析不同灌溉间隔时间处理[5 d(T1)、10 d(T2)、15 d(T3)、20 d(T4)和25 d(T5)]对铁观音茶树叶片光合作用的影响.结果表明:随着灌溉间隔期的延长,2年生铁观音茶树叶片水势和叶绿素含量降低;净光合速率(Pn)先上升后降低,在T2下达到最大(15.55μmol·m-2·s-1);光系统Ⅱ(PSⅡ)的原初光能转化效率(Fv/Fm)、可变荧光衰减(ΔFv)和可变荧光淬灭速率(ΔFv/Fo)均在T2下达到最大值,分别为0.844、342.5和4.03.初始荧光(Fo)随着灌溉间隔期的延长而降低,而对照的Fo则呈上升趋势,表明干旱可对茶树叶片PSⅡ造成损害.灌溉间隔期为10 d处理有利于茶树叶片光合电子的传递和CO2的同化,提高茶树的光合作用效率.

土壤水分胁迫对茶树光合作用-光响应特性的影响

采用盆栽试验研究正常供水(土壤含水量为田间最大持水量的75%)、轻度水分胁迫(55%)、中度水分胁迫(35%)和重度水分胁迫(20%)条件下,茶树"铁观音"和"福鼎大白茶"2年生幼苗光合作用-光响应特性。结果表明:"铁观音"、"福鼎大白茶"光合作用-光响应曲线符合指数模型。在正常供水条件下,"铁观音"、"福鼎大白茶"的最大光合速率(Pnmax)分别为8.169μmol(CO2)·m-2·s-1、3.946μmol(CO2)·m-2·s-1,表观量子效率(AQY)分别为0.039μmol(CO2)·μmol-1、0.024μmol(CO2)·μmol-1,光饱和点(LSP)分别为973.07μmol·m-2·s-1、775.78μmol·m-2·s-1,光补偿点(LCP)分别为5.15μmol·m-2·s-1、6.49μmol·m-2·s-1,暗呼吸速率(Rd)分别为1.025μmol(CO2)·m-2·s-1、1.040μmol(CO2)·m-2·s-1。土壤水分胁迫使"铁观音"、"福鼎大白茶"Pnmax、AQY、LSP显著降低,而LCP及Rd提高。无论在正常供水还是在水分胁迫下,"铁观音"均表现出更高的光合活性,其Pn、Pnmax、LSP及AQY均比"福鼎大白茶"高,而Rd、LCP比"福鼎大白茶"低。表明生长在同一生境中的"铁观音"对光照、土壤水分的生态适应能力高于"福鼎大白茶"。

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。

碧螺珍珠茶与铁观音的香气成分分析与比较

碧螺珍珠是一种新创制的乌龙茶,它是利用名优绿茶碧螺春茶树上的驻芽的三叶,借鉴乌龙茶的加工方法制作而成的.本文对碧螺珍珠和铁观音这两种茶叶进行了香气分析和比较,结果表明这两种茶叶香气组成上总体相似,高沸点化合物含量均较高,主要有橙花叔醇、吲哚、2-苯乙醇和α-法呢烯等.但由于两者茶树品种和产地不同,在精油总量和香气组成上有一些差别,这也反映在两者的感官品质差别上.

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。

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。

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。

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。