铝诱导的茶树根系转录组变化分析

探讨茶树响应铝（Aluminum,Al）的基因调控网络和表达模式,确定一些关键候选基因,为茶树耐Al分子机制研究奠定基础。测定了0、0.2、1、2、4βmmol·L^-1 5个Al³⁺浓度处理7βd的福鼎大白茶根系抗氧化酶活性和Al含量变化,并提取0βmmol·L^-1（R0）、1βmmol·L^-1（R1）和4βmmol·L^-1（R4）3个浓度下的茶树根系总RNA,通过Illumina Hiseq Xten平台进行高通量转录组测序。结果表明,随着Al³⁺浓度的升高,根系POD（Peroxidase,过氧化物酶）活性逐渐下降,APX（Ascorbic acid peroxidase,抗坏血酸过氧化物酶）活性则逐渐升高。SOD（Superoxide dismutase,超氧化物歧化酶）活性在Al³⁺浓度为1βmmol·L^-1时最高,CAT（Catalase,过氧化氢酶）活性在各处理间无显著差异。根系中Al含量随着Al³⁺浓度的升高呈先上升后下降趋势,在Al³⁺浓度为1βmmol·L^-1时达到最高。经筛选得到R1 VS R0,R4 VS R0,R4 VS R1的DEGs（Differentially expressed genes）分别为1β894、2β439个和1β384个,显著上调（下调）的差异表达基因分别有733（1β161）、846（1β593）个和628（756）个。GO富集分析表明,3个处理组在生物学途径中富集最多的类别均为刺激响应。在分子功能和细胞组件方面,R1 VS R0和R4 VS R0富集最多的类别均为核酸结合转录因子活性和细胞外围,R4 VS R1富集最多的类别为氧化还原酶活性相关基因和膜区域。KEGG富集分析表明,R1 VS R0、R4 VS R0、R4 VS R1分别显著富集了29、41条和19条Pathway,它们包括转录因子、转运蛋白、植物-病原菌互作、苯丙烷生物合成途径等,鉴定到多个参与调控活性氧代谢、有机酸或金属转运蛋白、转录因子及细胞壁结构修饰等生理过程的基因在Al诱导后上调或抑制表达,显示这些基因与茶树耐Al分子机制密切相关。     

EGCG抑制Nicotine诱导肺腺癌H1299细胞JAK2/STAT3 mRNA的表达研究

为探索EGCG对Nicotine诱导肺癌细胞增殖的抑制作用,本研究通过MTT实验筛选出EGCG、Nicotine对肺腺癌细胞H1299的最佳作用浓度,利用实时荧光定量PCR技术检测EGCG、Nicotine对H1299细胞中Bax、Bcl-2、Jak2和Stat3基因mRNA相对表达量的变化。实验结果表明,EGCG对H1299细胞的半抑制浓度IC₅₀值约为32βμmol·L^-1（24βh）、15βμmol·L^-1（48βh）;1βμmol·L^-1的Nicotine对H1299细胞促增殖作用明显;以15βμmol·L^-1的EGCG预处理H1299细胞24βh可显著下调1βμmol·L^-1 Nicotine的促增殖作用（P<0.05）。1βμmol·L^-1的Nicotine处理H1299细胞可明显降低JAK2/STAT3信号通路中Bax基因mRNA的表达,增加Bcl-2、Jak2、Stat3基因的mRNA表达;15βμmol·L^-1 EGCG预处理H1299细胞可反向调控Nicotine诱导所致JAK2/STAT3信号通路中Jak2、Stat3和Bax、Bcl-2基因表达量的变化,结果具有显著性差异（P<0.05）。由此可知,EGCG对Nicotine诱导的肺腺癌H1299细胞增殖及JAK2/STAT3信号通路中促增殖基因mRNA的表达起抑制作用。     

茶树CsMDHAR基因的克隆与非生物胁迫响应分析

基于茶树转录组数据,以龙井43茶树cDNA为模板,克隆得到开放阅读框（ORF）长度为1β305βbp,编码434个氨基酸的茶树单脱氢抗坏血酸还原酶基因,命名为CsMDHAR。蛋白序列特征和基因表达模式分析表明,CsMDHAR蛋白含有FAD结合功能域,属于FAD依赖的吡啶核苷酸-硫基氧化还原酶（Pyr-redox-2）家族。该蛋白有两个无序化区域,而且包含有32个磷酸化位点,理论相对分子量为47.21βkDa,pI为5.99,属于亲水性蛋白;CsMDHAR蛋白二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。通过PlantCARE和PLACE对启动子上游调控元件进行分析预测,结果显示,CsMDHAR基因启动子上游1β000βbp中含有多个与光、激素以及植物抗逆有关的顺式作用元件。利用荧光定量PCR方法检测龙井43和迎霜的CsMDHAR、CsAO和CsAPX在4种不同非生物胁迫下的表达水平,结果表明,在低温（4℃）胁迫下,两个茶树品种的CsMDHAR、CsAO和CsAPX的表达均受抑制,且品种间的差异较小;在高温（38℃）和干旱（200βg·L^-1 PEG）胁迫下龙井43中的CsMDHAR表达均上调,分别在8βh和2βh时达到最大值,为对照的1.49倍和1.85倍;盐（200βmmol·L^-1 NaCl）胁迫下,CsAO和CsAPX在两种茶树品种中的表达量变化趋势相似,但变化幅度不同,可能与品种间不同的抗逆性有关。     

冠突散囊菌和植物乳杆菌联合发酵对绿茶液态饮料品质的影响

为了抑制冠突散囊菌发酵绿茶液态饮料中儿茶素的降解,本研究采用植物乳杆菌和冠突散囊菌对绿茶液态饮料进行联合发酵,试验通过响应面法优化了联合发酵绿茶液态饮料工艺,并采用高效液相色谱（HPLC）法和顶空固相微萃取串联气质联用（HS-SPME/GS-MS）法分别检测了联合发酵绿茶液态饮料中儿茶素含量和香气成分。结果表明,在干茶添加量10βg·L^-1、冠突散囊菌添加量10βmL·L^-1的前提下,联合发酵绿茶液态饮料的最佳工艺条件为植物乳杆菌添加量20βmL·L^-1、蔗糖添加量75βg·L^-1、30℃下静置发酵3βd。在此工艺下联合发酵绿茶液态饮料中总儿茶素含量为1β419.94βμg·mL^-1,与冠突散囊菌发酵绿茶液态饮料（848.72βμg·mL^-1）相比,显著增加（P<0.05）;且醇类化合物（30.27%）、醛类化合物（15.25%）、烃类化合物（11.35%）、酯类化合物（9.86%）和酮类化合物（9.01%）含量与未发酵绿茶液态饮料相比均显著增加（P<0.05）。     

基于4300 DNA分析系统的茶树SSR发掘方法优化与建立

简单序列重复（Simple sequence repeats, SSR）在茶树遗传与育种研究中具有重要的作用,基于4300 DNA分析系统的SSR发掘具有通量高、准确和灵敏等特点,已被用于许多物种的分子标记研究,但在茶树的相关研究中尚未见报道。本研究应用单因素试验和L₉(3⁴)正交设计试验对影响茶树SSR-PCR的主要参数进行优化,建立了适合于4300 DNA分析系统的茶树SSR-PCR反应体系：1.0 μL DNA（25 ng·μL^-1）,0.2 μL M13F-F、0.2 μL R和0.4 μL IR-M13F,0.8 μL dNTPs（25 mmol·L^-1）,1.0 μL 10×Buffer（含Mg²⁺）,0.1 μL Ex-Taq聚合酶（5 U·μL^-1）,无菌水定容至10 μL。所有引物浓度均为1 μmol·L^-1。同时,本研究还证明,可以以自行配制的6.5%聚丙烯酰胺凝胶溶液（acry:bis=29:1）替代4300 DNA分析系统指定凝胶溶液,检测SSR位点。     

产多酚氧化酶茶树内生真菌的筛选及产酶条件优化

以愈创木酚、α-萘酚、没食子酸、L-酪氨酸和单宁酸等5种酚类物质为底物,采用鉴别培养基筛选法从14株茶树内生真菌中初筛获得4株产多酚氧化酶的真菌。根据变色圈的大小、颜色深浅和摇瓶发酵的结果复筛获得产多酚氧化酶能力较强的菌株CSN-13。对菌株CSN-13产酶营养条件进行初步分析,结果表明,在供试的6种碳源物质中,以麸皮对菌株CSN-13产多酚氧化酶的促进作用最为明显;供试的5种氮源物质中,以硝酸铵的促进作用最为明显;在发酵培养基中添加茶水,对产酶有明显的促进作用。采用正交设计对CSN-13产酶发酵培养基进行初步优化,优化后的培养基配方为：麸皮（40βg·L^-1）、硝酸铵（15βg·L^-1）、茶水（4βg·L^-1）、KH₂PO₄（2βg·L^-1）、MgSO₄·7H₂O（0.5βg·L^-1）、无水CaCl₂（0.075βg·L^-1）、CuSO₄·5H₂O（0.01βg·L^-1）。采用优化后的培养基,菌株CSN-13在28℃下培养5βd,酶活力达到241βU·mL^-1·min^-1,比优化前提高8.5倍。茶树内生真菌菌株CSN-13及其发酵产酶培养基的研究为多酚氧化酶的进一步开发打下了基础。     

茶树生长素受体基因CsTIR1的克隆与表达分析

吲哚-3-乙酸（又称IAA或生长素）,在植物生长发育中具有重要的调控作用,其作用主要通过信号转导途径来完成。生长素受体是其信号转导的关键元件之一。本研究通过RACE克隆,获得了茶树中生长素受体CsTIR1基因的cDNA全长序列（NCBI登录号：JX050147）。CsTIR1序列全长2β315βbp,含1β746βbp的完整开放阅读框,编码581个氨基酸,预测分子量65.18βkD,理论等电点（pI）5.64。茶树CsTIR1与烟草TIR1的相似性最高达82%,亲缘关系最近。CsTIR1含有1个F-box结构域和6个LRR结构域,三级结构形如“蘑菇状”。CsTIR1在茶树的根、茎、叶和花中具有组织表达特异性;其表达受IAA诱导,3种不同浓度的IAA均能诱导CsTIR1上调表达,且在50βμmol·L^-1浓度下表达量最大;ABA、GA3、MeJA和BR等激素也能够显著上调其表达;CsTIR1在越冬休眠芽中的表达量低,在活跃期中上调表达。     

茶树新品种桂绿1号光合特性初步研究

采用Li-6400便携式光合测定系统对茶树新品种桂绿1号的光合-光响应曲线和光合日变化进行了测定分析。结果表明,在夏季晴天条件下,桂绿1号净光合速率（Pn）日变化呈单峰曲线,峰值出现在11:00,约为9.36βμmol·m^-2·s^-1;蒸腾速率（Tr）的日变化也为单峰曲线,但其最大值出现在15:00,约为4.06βmmol·m^-2·s^-1。该品种的光饱和点与光补偿点分别为354.60βμmol·m^-2·s^-1和7.13βμmol·m^-2·s^-1,表观量子效率（Φ）为0.088βmol·mol^-1。逐步多元回归分析表明,光合有效辐射和空气相对湿度是直接影响桂绿1号茶树净光合速率日变化的主要因子。该研究为桂绿1号的引种、速生丰产和制定栽培管理措施提供理论依据。     

茶树Na+/H+逆向转运蛋白基因CsNHX1、CsNHX2的克隆及表达分析

Na⁺/H⁺逆向转运蛋白（Na⁺/H⁺ antiporter,NHX）在植物生长发育与逆境响应过程中扮演着重要角色。本研究以龙井长叶茶树品种为材料,克隆获得了茶树CsNHX1和CsNHX2基因cDNA全长序列,GeneBank登录号分别为：MG722977和MG515211。生物信息学分析结果显示,CsNHX1和CsNHX2的cDNA全长分别为1β691βbp和1β757βbp,均包含1个1β626βbp的开放阅读框,编码541个氨基酸,预测分子量为59.5βkD和59.7βkD,理论等电点为7.07和8.79;蛋白序列分析结果显示,CsNHX1和CsNHX2属于典型的跨膜蛋白,均含有保守的Na⁺/H⁺ Exchanger结构域;进化树分析显示,CsNHX1和CsNHX2均为IC类中定位于液泡膜上的Class I成员。qRT-PCR结果显示,干旱、低温和盐胁迫能够显著诱导CsNHX1和CsNHX2上调表达;外源ABA处理下,CsNHX1和CsNHX2表达水平整体变化趋势不显著;高温胁迫处理下,茶树CsNHX1表达水平显著降低,而CsNHX2表达水平逐渐增加,表明茶树CsNHX1和CsNHX2参与了茶树对多种环境胁迫的响应过程,但对于不同逆境胁迫的应答模式存在一定差异。     

闽中某县茶园土壤-茶树-茶汤中镉含量及健康风险评价研究

以闽中某县8个代表性茶园为研究对象,采集茶园土壤和茶树各器官样品,分析镉在茶园土壤-茶树中积累和分布规律,并探讨其受土壤理化性质的影响;同时测定茶汤中镉含量并算出茶叶中镉的溶出率,利用美国国家环保署（USEPA）推荐的健康风险评价模型进行人体致癌健康风险评价。结果表明,茶园土壤全镉含量均值为112.74βμg·kg^-1,是福建省土壤背景值的2.06倍,茶园土壤镉积累明显;茶园土壤有效镉含量均值为26.44βμg·kg^-1,镉活化率均值为24.86%,有效程度较高。土壤pH和有机质是影响土壤镉及其有效性的主要因素,土壤全磷和速效磷是影响镉活化率的主要因子;茶树主根和侧根与土壤全镉、有效镉和有机质呈显著正相关（P<0.05）,新叶镉含量与土壤有效镉和全磷呈显著正相关（P<0.05）。茶树各器官镉含量分布规律为：侧根（1β253.89βμg·kg^-1）>主根（382.20βμg·kg^-1）>主茎（167.25βμg·kg^-1）≈侧茎（154.65βμg·kg^-1）>老叶（30.60βμg·kg^-1）≈新叶（27.13βμg·kg^-1）,茶树根部镉富集系数显著大于其他器官（P<0.05）,新叶和老叶镉富集系数较低,镉大部分被根和茎固定,向叶的迁移能力较低。茶汤中镉含量均值为192.28βng·L^-1,远低于《生活饮用水卫生标准》中镉含量,茶叶中镉溶出率均值为15.29%;茶汤和茶叶中镉致癌健康年风险分别为6.33×10^-7和4.42×10^-6,比国际辐射防护委员会推荐的化学有害物最大可接受水平（5×10^-5）低约1~2个数量级,说明可以安全饮用。     

外源亚精胺对PEG胁迫下燕麦幼苗生长及部分生理特性的影响

为探讨外源亚精胺(Spd)对燕麦幼苗生长和抗旱性的影响,选用燕麦品种坝莜1号为材料,以PEG-6000模拟水分胁迫,采用砂培法研究了叶面喷施不同浓度(0.3、0.6、0.9和1.2mmol·L~(-1))外源Spd后燕麦幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性及非酶抗氧化剂和渗透调节物质含量的变化。结果表明,PEG胁迫显著抑制了燕麦幼苗生长。在PEG胁迫下,与只喷施蒸馏水的对照相比,0.6mmol·L~(-1) Spd处理对燕麦幼苗根系活力、抗坏血酸(ASA)含量和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性具有显著的促进作用;喷施0.9mmol·L~(-1)外源Spd明显提高了燕麦幼苗的株高、根长、生物量积累,抑制了O_2~-·、H_2O_2和膜脂过氧化产物MDA的生成,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,降低了游离氨基酸含量,促进了脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,维持了较高的渗透调节能力;1.2mmol·L~(-1)外源Spd处理后幼苗生长、抗氧化能力和渗透调节作用出现下降趋势。综合来看,在PEG胁迫下,叶面喷施0.9mmol·L~(-1)Spd可通过提高幼苗抗氧化和渗透能力,维持生物膜系统的稳定,减轻渗透胁迫对幼苗的伤害,促进生长和增强抗旱性。     

茶多酚对直链烷基苯磺酸钠致小鼠皮肤损伤的保护作用

本研究主要探讨茶多酚(Tea polyphenol,TP)对直链烷基苯磺酸钠(Linear alkylbenzene sulfonate,LAS)引起小鼠皮肤组织损伤的保护作用。将50只健康昆明种雄性小鼠随机分为5组,每组10只,分别为正常对照组、TP对照组(TP 100 mg·L~(-1))、LAS损伤组(LAS 300 mg·L~(-1))、TP干预组1(LAS 300 mg·L~(-1),TP 100 mg·L~(-1))与干预组2(LAS 300 mg·L~(-1),TP 200 mg·L~(-1))。分别用蒸馏水及不同剂量的LAS及TP涂抹小鼠的背部剃毛处,连续涂抹60 d,观察各组小鼠的饮食、日常活动及体质量变化情况;取背部涂抹皮肤进行HE及Masson染色观察皮肤组织结构及胶原纤维变化情况;检测皮肤中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、羟脯氨酸(Hyp)及小鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH)、一氧化氮(NO)水平。结果表明,TP干预可拮抗LAS引起的小鼠皮肤组织氧化应激及胶原改变;从第6周开始,干预组小鼠体质量增长显著高于LAS损伤组(P0.01);皮肤形态结构有所改善,表皮厚度增加且较为完整,胶原纤维含量增加,纤维排列杂乱、松散、模糊的现象得到改善;皮肤中SOD、GSH-Px及Hyp水平明显增加,MDA含量显著减少(P0.01);血清中LDH、NO水平显著低于LAS损伤组(P0.01)。实验结果表明TP在一定程度上对LAS所致小鼠皮肤的损伤有保护作用。     

外源谷胱甘肽对大豆种子萌发过程中铜毒害的缓解效应

设置0、0.5、1.0、2.0和4.0 mmol.L-1铜离子浓度梯度,同时在各浓度梯度中分别添加0.16和0.32 mmol.L-1的谷胱甘肽(GSH),进行大豆种子萌发试验,通过测定萌发率、相对电导率、脯氨酸含量及α-淀粉酶活性等指标研究了GSH对大豆种子铜胁迫的缓解效应。结果表明:1.0 mmol.L-1以上浓度铜显著降低大豆种子的活力指数及幼根长,显著提高电解质渗透率及脯氨酸含量;2.0 mmol.L-1以上浓度铜离子显著降低大豆种子的发芽指数及α-淀粉酶活性;4.0 mmol.L-1铜离子显著抑制萌发率。添加0.16和0.32 mmol.L-1的GSH能显著提高1.0 mmol.L-1以上浓度铜毒害条件下α-淀粉酶活性,降低脯氨酸含量,增加幼根长,并能显著降低2.0 mmol.L-1以上浓度铜毒害下的电解质渗透率;4.0 mmol.L-1浓度铜毒害条件下,添加0.32 mmol.L-1的GSH能显著提高大豆种子的萌发率、发芽指数和活力指数。综合考虑,0.16和0.32 mmol.L-1的GSH能够通过提高α-淀粉酶活性来增强大豆种子的萌发能力,并通过维持细胞膜完整性来缓解一定浓度的铜胁迫。     

根际微生物附着大豆根表影响因素的研究

在实验室条件下,研究了pH、温度、盐浓度和接种量4个因素对根际微生物(RM)附着大豆根表的影响。结果表明:不同pH、温度和NaCl浓度对根际微生物附着大豆根表有一定的影响,分别在pH 7～8、24～33℃和NaCl 30～60 mmol.L-1时RM附着量达到最佳,最大值出现在pH 7.5、30℃和NaCl 50或60 mmol.L-1,RM附着量与接菌量之间的线性回归方程为y=1.0021x+0.2982,相关系数R2=0.9925,表明RM的附着量与菌的接种量之间呈显著正相关。     

干旱胁迫下外源脱落酸对大豆花期生理特性的影响

以大豆品种绥农14为材料,采用盆栽试验研究了大豆花期干旱胁迫条件下喷施不同浓度外源脱落酸(ABA)对大豆生理特性的影响,并对不同浓度脱落酸的作用效果进行比较。结果表明:与正常供水相比,干旱条件下的大豆叶片过氧化物酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量均增加,超氧化物歧化酶活性和叶绿素含量降低,喷施一定浓度外源ABA明显缓解了干旱胁迫下大豆各项生理指标的变化幅度。喷施ABA后1～13 d,4.0 mg.L-1的ABA明显提高了过氧化物酶的活性、1.0 mg.L-1ABA能明显促进超氧化物歧化酶活性升高和可溶性糖含量增加,并能缓解叶绿素含量的降低;3.0 mg.L-1的ABA明显使脯氨酸含量增加;2.0 mg.L-1的ABA对缓解丙二醛积累作用明显。综合分析表明,干旱胁迫下,叶面喷施一定浓度的脱落酸维持了大豆花期叶片的正常生理代谢功能,有效的提高了叶片抗氧化能力和控制了叶片的衰老进程。     

大豆胞囊线虫热激蛋白基因Hsp70的克隆与原核表达

采用RT-PCR技术结合基因组步移技术,从大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)中克隆了热激蛋白70基因(Hsp70)的全长cDNA序列(Hg-Hsp-70),全长1 953 bp,GenBank登录号为FJ816100.1。碱基序列分析结果表明,该序列含有9个外显子与8个内含子,与其它线虫具有较高的同源性。氨基酸序列分析表明,该基因编码650个氨基酸,相对分子量为70.7 kD,具有2个Hsp70基因家族的签名序列,与其它线虫的该基因氨基酸序列具有很高的同源性。构建了原核表达载体Hsp70pEASY-E1,采用IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE电泳结果表明,当IPTG终浓度为0.2～1.2 mmol.L-1时均能显著诱导表达;以终浓度0.8 mmol.L-1的IPTG诱导5 h蛋白表达量达到最大值。     

耐酸铝根瘤菌的筛选及其对大豆-根瘤菌共生体系的影响

为解决华南大豆种植所面临的土壤酸化问题,筛选出耐酸铝高效根瘤菌,通过回接试验找出适合华南酸性土壤环境的根瘤菌及其共生固氮体系。利用菌株活化培养法分离来自广东增城和惠州地区的20个栽培大豆上的根瘤菌,通过分光光度计检测在酸铝条件下的培养的菌株,筛选出耐性菌株YX30号,并对其生长特性以及接种后对大豆生长的影响。结果表明:在p H4.5及p H6.0条件下含一定浓度铝的营养液中,接种YX30号根瘤菌后,铝浓度为200μmol·L~(-1)时耐酸铝品种华夏1号、PI416937仍能结瘤,桂夏1号和Young不能结瘤。在p H4.5和p H6.0条件下,营养液铝浓度达到100μmol·L~(-1)时,大豆地上部干重均为负增长,铝明显的抑制了大豆的生长;低铝浓度(25和50μmol·L~(-1))条件下,结瘤数均、固氮酶活性、地上部干重及氮含量均高于对照,酸性环境中低浓度的铝能促进结瘤,提高地上部干重和含氮量。     

茶园芽孢杆菌QM7促生特性及耐酸铝机制初步研究

目前含芽孢杆菌等微生物制剂的有机肥料在酸性茶园土壤中的生物活性不高,难以起到有效的促生作用,达到部分替代和减少化肥使用量的目的。本实验分离得到1株耐酸铝芽孢杆菌,命名为QM7。试验发现菌株促生能力受到铝离子浓度的影响,在无铝条件下菌株生长素(IAA)的分泌量为85.6 mg·L~(-1),当铝离子浓度为1 mmol·L~(-1)时IAA分泌量为36.8 mg·L~(-1);盆栽结果表明,在6周内菌株可以增加茶苗根系表面积56.8%,根尖数27.3%;蛋白电泳分析发现高浓度的铝胁迫会导致菌株胞内64种与转录、翻译和代谢相关蛋白的表达发生差异,使得菌株生长受到抑制。