中国茶叶生物化学研究40年

茶叶生物化学主要涵盖鲜叶次生代谢产物的生物合成及茶叶加工过程中化学成分在酶、微生物、温度等条件下的结构转化两方面的内容。茶叶生物化学的研究与茶叶的品质密切相关,例如茶叶汤色、滋味、香气等关键品质因素都取决于茶叶的内在化学成分。茶叶生物化学的研究是茶叶学科的基础,主要内容包括咖啡碱、茶氨酸和儿茶素的生物合成及其调控,以及茶叶加工过程中品质成分变化规律的机理。茶叶生物化学的研究可以为茶叶基础研究、种植生产、产品开发等提供坚实的理论基础。本文综述了改革开放40年来我国茶叶生物化学的研究进展,供茶叶教育、研究、加工等相关行业参考。     

茶树对氮肥的吸收利用及氮肥对茶树代谢产物合成影响的研究进展

氮元素是茶树重要的矿质养分,是茶树正常生长发育和生理活动所必需的营养元素。茶树对氮肥的利用率不仅与茶树生长和生理特性有着密切的关系,还会影响茶叶的产量和品质。文章综述不同茶树品种对氮肥的吸收利用情况和氮肥对茶树代谢产物合成的影响,探讨氮元素对茶树生长和生理活动的影响及其与茶叶品质的关系,以期为进一步研究开发利用茶树氮肥资源和提高茶叶品质提供理论指导。     

代谢组学在研究茶叶品质形成中的应用

代谢组学作为系统生物学的一个重要分支,主要研究生物体系受内外环境扰动后（基因的改变或环境的变化）产生的小分子代谢物的变化,目前已被广泛应用于药理学、植物学、微生物学和食品安全等研究领域。近年茶树的代谢组研究也取得了突破性进展。本文就植物代谢组学技术在茶树生长发育、茶叶加工过程的品质形成、茶叶功能性评价等方面研究中的应用现状进行了综述。认为代谢组学技术将在茶叶品质形成及调控、茶树基因功能注释、茶树良种选育、揭示代谢网络调控机理等研究方面发挥不可替代的作用。     

光对茶树生产与茶叶品质影响及其应用研究进展

光是茶叶生产加工过程中"温、湿、风、光"等重要环境影响因子之一,对茶树生长发育及茶叶品质起到举足轻重的作用。本文综述了光调控对茶树代谢、茶叶加工品质影响的研究现状,LED光在茶树栽培育种及茶叶加工等领域中的应用,展望了LED光调控技术在未来茶叶生产加工中的应用。     

茶树咖啡碱代谢及低咖啡碱茶树育种研究进展

咖啡碱是茶树中最重要的次生代谢产物之一,一般为茶叶干物质重的2%～5%。咖啡碱具有兴奋神经、祛除疲劳及增加心血管系统活动等保健功能,但摄入过高含量咖啡碱也会引起副作用,因此,研究茶树咖啡碱代谢途径及其分子机理,培育低咖啡碱茶树品种具有非常重要的意义。本文综述了茶树咖啡碱的合成与分解代谢及其关键酶、以及近年来低咖啡碱茶树育种等方面的研究进展,并对这些研究领域目前存在的问题和今后努力的方向进行了讨论和展望。     

代谢组学在茶树生理生化代谢研究中的应用进展

茶树是多年生常绿叶用作物,其生理代谢受外界环境因素影响显著。氨基酸、咖啡碱、茶多酚等生化成分不仅赋予茶独特的风味品质和健康特性,而且是茶树抵抗生物和非生物胁迫的重要贡献者。代谢组学技术具有高通量、高灵敏度和系统性的特点,可以全面、准确、快速地对代谢物进行鉴定和量化。代谢组学技术的深入研究为茶树代谢物的进一步开发利用提供了技术平台。综述近年来代谢组学在茶树生理代谢（光合、呼吸和碳氮代谢）和主要品质生化成分代谢（类黄酮类、生物碱、氨基酸等）研究中的应用,并对今后代谢组学在茶学领域的应用作出了展望,以期为茶树种植管理、品种开发以及茶叶品质改良提供理论参考。     

茶树萜烯类香气物质合成相关酶研究进展

萜烯类化合物与茶叶香气品质密切相关,茶叶中橙花醇、芳樟醇、橙花叔醇、α-法尼醇、α-紫罗兰酮、茶螺烯酮、石竹烯、古巴烯、柏木醇等萜烯类香气物质通过MVA途径(甲羟戊酸途径)和MEP途径(2-C-甲基-D-藓糖醇-4-磷酸途径)合成,调节机制复杂,在很大程度上影响茶叶的品质.本文综述了茶叶萜烯类香气物质合成途径中相关酶的研究进展,探讨该代谢途径未来的重点研究方向.     

三十五年来茶叶科研的主要成就

本文回顾了建国卅五年来我国茶叶科研取得的主要成就,包括茶树生长发育的特性与引种试验、茶树种质资源的调查、品种选育与组织培养、茶树栽培技术及其与土壤、营养及水分条件的关系,茶树病虫发生规律与防治方法,茶类与茶叶加工技术,茶树光能利用与物质代谢,茶叶化学成分与红、绿茶品质的关系,茶叶的药用价值,茶籽的工业应用等。     

三十五年来茶叶科研的主要成就

本文回顾了建国卅五年来我国茶叶科研取得的主要成就,包括茶树生长发育的特性与引种试验、茶树种质资源的调查、品种选育与组织培养、茶树栽培技术及其与土壤、营养及水分条件的关系,茶树病虫发生规律与防治方法,茶类与茶叶加工技术,茶树光能利用与物质代谢,茶叶化学成分与红、绿茶品质的关系,茶叶的药用价值,茶籽的工业应用等。     

茶树体内咖啡碱生物代谢研究进展

咖啡碱是由嘌呤核苷酸衍生的次生代谢产物,通常占茶叶干重的2%～4%,是茶叶苦味品质的主要贡献成分。茶树中的咖啡碱主要分布在幼嫩的芽叶中,并随芽叶的老化而逐渐减少。咖啡碱在茶树中的主要合成途径为:黄苷→7-甲基黄苷→7-甲基黄嘌呤→可可碱→咖啡碱,N-甲基转移酶在此过程中起着重要的作用。本文从茶树中咖啡碱的含量分布、生物合成与分解代谢途径以及相关基因的表达研究进行综述,并展望其发展前景。     

茶树花青素形成分子机理的研究进展

花青素是由类黄酮合成途径产生的次生代谢产物,含量高时会使茶树新梢呈现红色或紫色。同时,花青素相比儿茶素等具有更明显的抗氧化、预防肿瘤等药理保健作用。文章就茶树花青素合成途径、转录及转录后调控等方面进行综述,以期更好地为高花青素茶树的育种研究提供理论依据。     

茶树R2R3-MYB转录因子CsTT2表达分析及功能初步鉴定

儿茶素是茶树中特色的次生代谢产物之一,是影响茶叶的品质与风味的主要组分,具有抗氧化、抗病毒、降脂减肥等药理功效。通过系统发育进化树分析、基因表达模式分析和分子生物学试验对茶树儿茶素生物合成相关调控因子CsTT2的功能进行初步鉴定。结果显示,CsTT2是R2R3-MYB转录因子,与拟南芥中调控次生代谢产物的MYB转录因子同在一个分支。在茶树品种顶芽组织中总儿茶素含量较高,CsTT2和儿茶素生物合成相关基因的表达水平也较高。亚细胞定位、酵母试验和双荧光素酶报告系统试验结果表明,CsTT2定位在细胞核中,其编码的蛋白是具有转录激活能力的调控因子,可以结合儿茶素生物合成关键基因ANR的启动子激活其表达。     

30年来茶叶生物化学在我国的发展

６０年代,茶叶生物化学才在我国系统创建,在此以前的有关论著,都未超越茶叶化学或称茶叶成分化学的范畴。６０年代以后,又由静态生化和动态生化体系,发展为以酶系统作用和调控为动力的茶叶特征成分生物合成和转化为中心的茶叶生物化学基本完善的新体系。８０年代茶叶生物化学取得了全面的进展和深化,今后应着力于引用高新技术,瞄准学科发展的生长点,以适应现代社会生活和生产的需求。     

茶树种质资源汝城白毛茶的代谢物差异研究

汝城白毛茶是湖南四大茶树地方群体资源之一,也是白毛茶变种（Camellia sinensis var. pubilimba Chang）的典型代表,已有研究表明汝城白毛茶在演化地位上与湖南其他3个地方群体资源差异较大,且在植物学特征、生化成分、制茶品质等方面特色鲜明。但目前对汝城白毛茶种质资源次生代谢物的差异研究较少。本研究采用UPLC-MS/MS分析技术,以汝城白毛茶为研究对象,湖南典型地方茶树资源安化群体（AHQT, C. sinensis var. sinensis）、城步峒茶[CBDC, C. sinensis var. assamica (Masters) Kitamura]、江华苦茶[JHKC, C. sinensis var. assamica (Masters) Kitamura]为对照,筛选汝城白毛茶中的显著差异代谢物,并进行K均值聚类（K-means）分析和差异代谢物富集通路分析。结果表明,与AHQT、CBDC、JHKC相比,分别在汝城白毛茶中筛选到显著差异代谢物189、180、162个,种类最多的为黄酮类（69、51、60个）,其次为酚酸类（31、40、25个）,...     

茶学家王泽农对我国茶学高等教育事业的贡献

王泽农是我国近现代著名的茶学教育家和农业科技专家,是中国茶学高等教育事业的创始人之一,参与创办了我国第一个高等院校茶叶专业,创设了早期茶学专业教育课程体系,后又在安徽农学院创办茶业系并长期在此执教,为我国培养了一大批优秀的茶学专业人才,极大地推动了我国茶学高等教育事业的发展;建立了我国茶叶生物化学学科与理论体系,完善茶学学科建设,为茶树生物学与资源利用国家重点实验室的创立奠定了坚实的理论基础,并为当前茶学领域的基础性前沿研究提供了重要的理论支撑和途径方法;积极开展了茶叶科技创新和茶文化理论研究,服务地方茶业经济发展,为我国茶学高等教育事业和茶产业的发展作出了重要贡献。     

茶树挥发性萜类物质及其糖苷化合物生物合成的研究进展

挥发性单萜（C₁₀）与倍半萜（C₁₅）,常具有宜人的花果香气。茶鲜叶中此类物质的种类及其糖苷化合物的含量和水解对成品茶的香气香型有重要影响。就可能影响茶树挥发性萜类物质及其糖苷化合物合成途径中的限速反应和相关的酶进行综述,认为1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）和羟甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGR）是影响萜类代谢前体异戊烯基焦磷酸（IPP）及二甲烯丙基焦磷酸（DMAPP）的限速酶。单萜和倍半萜合成酶是挥发性萜类化合物生物合成途径中的关键酶。此外,糖基转移酶可能与茶鲜叶中糖苷态萜类香气化合物的合成和积累有关。糖苷水解酶则催化茶鲜叶中糖苷态香气物质的水解,导致香气物质的释放。调节相关基因的表达,将有可能控制萜类代谢流向挥发性萜类合成分支。本文还讨论了影响茶叶香气品质的其他因素,如茶树品种、栽培环境,以及加工方法等。     

福建乌龙茶加工技术发展的问题与对策

近年来,福建乌龙茶产业发展迅猛,效益高涨,但总体上科技对产业的贡献率不高,严重制约着福建乌龙茶产业的国际化拓展。从根本上看,在培育优良乌龙茶茶树品种的前提下,加强我省乌龙茶现代化加工关键技术的投入和研发至关重要。鉴于乌龙茶加工标准化、自动化乃至智能化的产业需求,及福建乌龙茶加工的现代化水平仍然偏低的现状,尊重传统加工技术、加强现代加工成套技术与装备的自主研发、培养新型职业茶农、加强闽台乌龙茶产业合作与交流等不失为福建乌龙茶加工技术的发展良策,也是实施福建省茶业现代化发展战略的重要举措。     

茶树生长光调控研究进展

茶树生长发育受外界环境因素的影响,光是重要的因素之一,可单独或与温度等其他环境因素协同调控茶树生长发育及次生代谢产物的合成。介绍了近年来国内外光调控茶树生长及其代谢方面的研究进展,重点探讨了不同光谱波段、光子通量和光周期对茶树生长、代谢产物组分的影响,明确茶树生长、代谢的光调控过程,解析光调控机制,为开发可用于生产实践的茶树光调控技术奠定理论基础。     

茶树CsbHLH024和CsbHLH133转录因子功能鉴定

茶树叶片毛状体含有多种次生代谢产物,在茶叶外观质量以及茶树响应生物和非生物胁迫方面起着重要作用。通过双荧光分子互补（BiFC）试验、GUS活性染色试验以及过表达试验对茶树叶片毛状体相关候选基因CsbHLH024和CsbHLH133的功能进行鉴定。结果表明,CsbHLH024/CsbHLH133和CsTTG1蛋白在植物中能够相互作用,并且它们的启动子能够在叶片组织中驱动下游基因的表达。进一步将它们分别过表达到野生型拟南芥Col和对应的拟南芥纯合突变体中,发现它们能够影响拟南芥叶片毛状体的形成,恢复突变体的表型,并引起毛状体相关基因表达水平的变化。本研究为进一步揭示茶树叶片毛状体形成的分子调控机制提供理论依据。