茶树类黄酮合成与积累的组织器官特异性研究

类黄酮是茶树的主要次生代谢产物,对决定茶叶品质及其健康功效具有重要作用。利用LC-TOF/MS、qRT-PCR等技术研究了茶树类黄酮合成积累的组织器官特异性。结果显示,茶树不同器官中,鲜叶中的酚酸、儿茶素和黄酮醇化合物种类较多且含量较高,原花青素含量低但种类多,而在根中则相反。从基因表达差异上看,从鲜叶到茎到根,4CL、CHI、F3H and F3’5’H表达依次降低。酶学实验显示,从鲜叶到茎到根,DFR/LAR和ANR酶活在鲜叶和茎中无明显差异,而在根中只检测到微弱的DFR/LAR活性。在不同发育时期鲜叶中,儿茶素含量在一叶中最高,芽其次;黄酮醇的含量在一叶和二叶中较高;花青素的含量随着鲜叶发育依次减少。qRT-PCR结果显示,PAL、C4H、CHS、F3’H、F3’5’H、DFR、LAR和ANR基因的表达与不同发育时期鲜叶中儿茶素和黄酮醇积累规律一致。酶学实验显示,随着鲜叶的发育,DFR/LAR的活性依次降低,ANR的活性呈增高趋势,它们的变化与酯型C和EGC含量趋势相吻合。     

茶树新品系“1005”儿茶素含量与结构基因关联分析

以茶树新品系“1005”新梢3个不同发育时期的芽头、二叶、四叶为试验材料,用高效液相色谱检测儿茶素含量,高通量测序技术分析结构基因表达差异,应用数据统计分析其儿茶素含量与结构基因表达的关联性.结果表明,茶树新品系“1005”的儿茶素总量与CHI、F3'5'H、ANR、aroG等结构基因的关联系数分别为0.339 74、0.716 47、0.467 89、-0.032 61;简单儿茶素含量与CHI、F3 '5'H、ANR、aroG等结构基因的关联系数分别为0.568 99、0.498 87、0.704 26、0.491 51;酯型儿茶素含量与CHI、F3'5 'H、ANR、aroG等结构基因的关联系数分别为0.160 66、0.598 08、0.250 61、-0.217 38.试验为研究茶树儿茶素生物合成过程的关键结构基因提供了理论基础.     

蔗糖对茶树儿茶素生物合成的影响

儿茶素是茶树重要的次生代谢产物,也是茶叶的重要功能物质,具有多种药理活性。因此正确评价茶叶及其制品中儿茶素含量,了解儿茶素生物合成及其调控手段具有重要的意义。利用香草醛盐酸比色法、HPLC等方法,研究蔗糖诱导子处理对茶儿茶素生物合成的影响,并通过qRT-PCR技术分析蔗糖处理对茶树儿茶素生物合成过程中基因表达的影响。结果显示,无论是茶树愈伤组织还是茶树幼苗经蔗糖处理后其儿茶素含量及组分都有所增加,但是高浓度的蔗糖会抑制茶树愈伤组织的生长,特别是在液体培养的早期添加蔗糖。添加适当浓度的蔗糖能增加茶树愈伤组织中非酯型儿茶素C和EC的含量;蔗糖处理后茶树幼苗中非酯型儿茶素EGC和EC含量明显上升,而酯型儿茶素 EGCG相对含量有所下降。qRT-PCR分析显示蔗糖诱导了茶树幼苗中C4H、CHS、CHI、F3H、LAR、ANR、DFR、F3’H、F3’5’H基因表达,其中变化最明显的是F3H,其次是ANR、CHS。这进一步证实了F3H、ANR为茶树儿茶素合成的关键基因。     

茶树类黄酮合成与积累的组织器官特异性研究

类黄酮是茶树的主要次生代谢产物,对决定茶叶品质及其健康功效具有重要作用。利用LC-TOF/MS、qRT-PCR等技术研究了茶树类黄酮合成积累的组织器官特异性。结果显示,茶树不同器官中,鲜叶中的酚酸、儿茶素和黄酮醇化合物种类较多且含量较高,原花青素含量低但种类多,而在根中则相反。从基因表达差异上看,从鲜叶到茎到根,4CL、CHI、F3H and F3’5’H表达依次降低。酶学实验显示,从鲜叶到茎到根,DFR/LAR和ANR酶活在鲜叶和茎中无明显差异,而在根中只检测到微弱的DFR/LAR活性。在不同发育时期鲜叶中,儿茶素含量在一叶中最高,芽其次;黄酮醇的含量在一叶和二叶中较高;花青素的含量随着鲜叶发育依次减少。qRT-PCR结果显示,PAL、C4H、CHS、F3’H、 F3''5''H、DFR、LAR和ANR基因的表达与不同发育时期鲜叶中儿茶素和黄酮醇积累规律一致。酶学实验显示,随着鲜叶的发育,DFR/LAR的活性依次降低,ANR的活性呈增高趋势,它们的变化与酯型C和EGC含量趋势相吻合。     

类黄酮合成途径结构基因的表达分析与中国水仙不能合成花青素原因的初步解析

植物类黄酮合成途径包括花青素、黄酮醇、原花青素等不同分支。为了解析中国水仙花色单一的原因,我们通过显色反应和HPLC分析了中国水仙(漳州水仙)不同器官中类黄酮的主要成分。结果显示:花瓣和副冠中类黄酮的主要成分是黄酮醇;鳞茎盘中的主要成分是原花青素;几个器官中都没有花青素。因此,缺乏花青素可能是中国水仙花色单一的主要原因。为了进一步了解中国水仙不能合成花青素的原因,我们进行了鳞茎盘转录组测序。De novo组装出36,006个unigene,平均读长706bp。通过Blast数据库比对、序列分析等方法鉴定类黄酮合成途径中表达的结构基因,共获得了4个Nt CHS、2个Nt CHI、3个Nt F3H、3个Nt UFGT、1个Nt F3’H、1个Nt DFR和1个Nt LAR;同时还获得了与类黄酮代谢相关的调控因子MYB,b HLH和WD40等基因。但没有发现花青素合成途径的ANS基因以及原花青素合成分支途径的ANR基因。通过q PCR研究获得的16个结构基因在中国水仙全开、半开和花蕾期三个时期的花瓣、副冠以及叶片和鳞茎盘中的表达。结果发现,在花瓣和副冠中Nt DFR的表达量低,Nt FLS的表达量很高;鳞茎盘中Nt DFR和Nt LAR的表达量都很高,Nt FLS的表达量低。结构基因的表达水平与这三种器官中类黄酮的主要成分相吻合。通过HPLC进一步分析了鳞茎盘中原花青素单体的成分,发现主要是儿茶素单体(catechin),说明中国水仙鳞茎盘中经过Nt DFR作用生成无色花青素(leucoanthocyandin)后,直接在Nt LAR的作用下合成原花青素,没有经过ANS和ANR的作用步骤,与转录组测序中没有发现ANS和ANR基因表达相一致。因此我们推测,中国水仙花瓣和副冠中也缺少ANS基因的表达,没有ANS基因的表达可能是中国水仙不能合成花青素的主要原因,有待进一步验证。     

山药花青素合成关键酶基因的解析

测定了紫山药和白山药叶、茎、块茎中的花青素含量、积累量和积累速率,以及花青素合成酶基因PAL、F3H、DFR、ANS和UFGT的实时表达。结果表明:除了DFR基因外其他基因在山药幼嫩组织中的表达水平更高;所有基因在紫山药块茎中的表达水平较高;ANS和UFGT在紫山药中高度表达,而在白山药中低表达或不表达;块茎中花青素的动态积累量呈一个典型的双"S"曲线;PAL和F3H基因只在花青素积累速率最快之前的块茎膨大初期高度表达,而DFR、ANS和UFGT表达水平的两个高峰期与花青素积累速率的两个高峰期符合。推测控制紫山药颜色的关键酶基因可能是ANS和UFGT或两者之一。     

山药花青素合成关键酶基因的解析

测定了紫山药和白山药叶、茎、块茎中的花青素含量、积累量和积累速率,以及花青素合成酶基因PAL、F3H、DFR、ANS和UFGT的实时表达。结果表明:除了DFR基因外其他基因在山药幼嫩组织中的表达水平更高;所有基因在紫山药块茎中的表达水平较高;ANS和UFGT在紫山药中高度表达,而在白山药中低表达或不表达;块茎中花青素的动态积累量呈一个典型的双"S"曲线;PAL和F3H基因只在花青素积累速率最快之前的块茎膨大初期高度表达,而DFR、ANS和UFGT表达水平的两个高峰期与花青素积累速率的两个高峰期符合。推测控制紫山药颜色的关键酶基因可能是ANS和UFGT或两者之一。     

辣椒绿茎突变体gh1转录组及候选基因表达分析

以EMS诱变的辣椒绿茎突变体gh1和紫茎野生型樟树港辣椒(ST–8)为材料，测定茎中花青素含量；采用转录组测序技术(RNA–seq)和实时荧光定量PCR(qRT–PCR)分析与辣椒茎中花青素生物合成相关基因的表达水平。结果表明：突变体gh1茎中的花青素含量极显著低于ST–8茎中的花青素含量；与ST–8相比，gh1共获得1794个差异表达基因，包括1003个上调表达基因，791个下调表达基因；与花青素生物合成途径相关的基因包括9个结构基因(DFR、UF3GT、F3H、ANS、CHI、CHS、C4H、PAL、4CL)和3个转录因子(TT8、AN1、TTG1)；对与花青素合成相关的差异表达基因进行转录组表达量分析和qRT–PCR分析，筛选出4个结构基因(CHS、CHI、DFR、UF3GT)和1个转录因子(AN1)，推测这5个基因可能在辣椒茎中花青素生物合成途径中起重要作用。     

蓝光、红光对工夫红茶萎凋中鲜叶氨基酸和儿茶素组分含量的影响

系统研究了不同光质(蓝光、红光和无光)对工夫红茶萎凋过程中氨基酸和儿茶素组分含量变化趋势及成品茶感官品质的影响。结果表明,随着萎凋时间的增加,鲜叶氨基酸含量除茶氨酸和天冬氨酸下降、谷氨酸先增加后下降外,氨基酸总量及其余组分均增加;红光处理天冬氨酸和茶氨酸降低程度最大,异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸增加明显,而丝氨酸、缬氨酸、苯基丙氨酸无光处理组增加明显,其余氨基酸在蓝光处理下增加明显。鲜叶中没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、酯型儿茶素及总儿茶素含量随萎凋时间的增加而降低,但儿茶素(C)、没食子酸儿茶素没食子酸酯(GCG)、儿茶素没食子酸酯(CG)含量随萎凋时间的增加呈先增加后降低,表儿茶素(EC)含量却随萎凋时间的增加先降低后增加;红光处理的GC、EGC、EGCG、酯型儿茶素及儿茶素总量降低程度最大;与无光处理相比,红光和蓝光处理均能显著降低ECG的含量。同时,红光和蓝光萎凋处理的成品茶感官审评得分高于无光处理,且红光组香气因子得分高,蓝光组滋味因子得分高。由此可见,不同光质能影响鲜叶萎凋过程中儿茶素和氨基酸组分含量变化,并影响成品茶品质,红光萎凋品质最优。     

优510白茶加工过程主要生化成分变化研究

选用乐昌白毛茶天然杂交后代优510鲜叶为原料,观测其在白茶加工过程中的主要生化成分变化规律及其与品质的关系,结果表明,萎凋56h后进行烘干,成品白茶带甜香、滋味清甜,白茶品质风格明显。在白茶萎凋过程中,叶片水浸出物总量在萎凋24h时达到最高,之后随萎凋进行显著下降;萎凋叶茶多酚总量在萎凋12h时达到最高,之后随萎凋进行不断下降;萎凋叶咖啡碱含量在萎凋48h时达到最高,但整个萎凋过程中咖啡碱含量没有显著起伏;叶片中儿茶素组分EC、EGC和EGCG含量也均在萎凋12h时达到最高,GA含量则在萎凋48h时达到最高,C和ECG含量总体上均随萎凋进行不断下降;叶片氨基酸总量经历了极显著升高然后不断下降的过程,氨基酸总量在萎凋12h时最高,在萎凋48h时最低,茶氨酸含量的变化趋势也是如此,而γ-氨基丁酸含量在整个白茶加工过程中一直呈现极显著上升的趋势。     

茶树酯型儿茶素生物合成及水解途径研究进展

茶树酯型儿茶素对于茶叶加工产品品质的影响及人类健康的药理功效均高于非酯型儿茶素。酯型儿茶素合成及水解途径及分子调控机理,既是长期困扰茶业界的重点难题,也是富含原花青素（PAs）或缩合单宁(CAs)植物如葡萄、柿子的未解科学问题之一。作者在文中介绍了茶树酯型儿茶素合成及水解途径研究上取得的进展,儿茶素的没食子酰基化过程与水解单宁合成具有相似性;没食子酰基葡糖糖(βG)是它们合成的酰基供体,与葡萄糖基转移酶（UGGT）和没食子酰基转移酶（ECGT） 等有关;在茶树中酯型儿茶素很容易被水解酶（GCH）水解为没食子酸和非酯型儿茶素。此外,还综述了国际上有关flavan-3-ols的合成、聚合、糖苷化和甲基化研究进展。     

恩施硒茶中儿茶素含量测定

以不同企业生产的恩施硒茶为供试材料,采用高效液相色谱法检测分析3种主要儿茶素成分含量。结果表明:恩施硒茶中儿茶素含量为94.9~147.8 mg/g,平均含量为122.5 mg/g,儿茶素品质指数为539~1 234,平均值为856。不同企业生产的恩施硒茶中儿茶素的含量差别较大,儿茶素品质指数也高低不一,且儿茶素品质指数与儿茶素总含量不呈比例关系,需要根据恩施硒茶的开发目的选育实用的茶树品种。     

儿茶素和茶黄素在安茶加工、陈化过程中的变化

以不同年份和加工过程中的安茶为研究材料,采用高效液相色谱技术对儿茶素和茶黄素在储存、加工中的变化进行定量分析,结合感官审评,对加工和存放过程中物质变化和感官进行分析。结果表明,儿茶素与茶黄素含量在加工过程中和陈化期间均有降低的趋势,储存6年的安茶呈现出明显的陈醇特点。研究结果对于适度陈化安茶,提高产品质量,推动安茶产业的发展具有重要的意义。     

儿茶素提制工艺技术研究

为了获得高质量的儿茶素制品，笔者就制造工艺类型，茶叶原料品种，溶剂种类，萃取次数，乙酸乙酯使用次数等影响产品质量和产率的因子进行了系统的研究。结果表明，不同制备工艺中，沉淀法的产品由于处于碱性工艺条件。儿茶素的氧化偏多，氧化的茶多酚使得产品外观泛经，但沉淀法能在较低的成本条件下使产品的咖啡碱含量降低到一定水平。     

芯-壳复合纳米颗粒及其纳米营养物制备技术的研究Ⅰ.儿茶素纳米胶囊的研制

利用分子自组装原理制备包封有儿茶素的壳聚糖纳米胶囊,探讨了pH值和壳聚糖与三聚磷酸钠(TPP)质量比对纳米颗粒形成及其性质的影响.通过控制壳聚糖与TPP质量比为1.3～3.0,可制备形态规则、分散性好、平均粒径为10～50 nm的球形纳米颗粒.经高效液相色谱法分析,儿茶素的包封率为30.54%～50.46%.本研究结果为进一步研制壳聚糖-功能蛋白芯-壳复合纳米颗粒及纳米营养物奠定了基础.     

HPLC-PDA对茶叶中茶氨酸、儿茶素和生物碱的同时分离检测研究

采用高效液相色谱仪-二极管矩阵检测器(HPLC-PDA)建立茶叶中主要成分的色谱分析方法。该方法可以同时分离检测儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)等6种儿茶素以及咖啡碱、茶叶碱、可可碱、茶氨酸、没食子酸(GA)等主要成分。采用C18色谱柱,以0.05%三氟乙酸水溶液为A相、乙腈为B相进行梯度洗脱,流速1 mL.m in-1,进样量5μL,柱温25℃,检测波长为190 nm和280 nm。在浓度范围内各组分的峰面积和浓度之间具有良好的线性关系,R2在0.9989~0.9997之间;加标回收率在96.31%~103.13%之间。本方法检测方便,定量准确,可用于茶叶及其提取物中多组分的同时分离检测。     

茶叶的抗癌作用研究进展

科学研究表明,饮茶对人类各种疾病有预防作用。儿茶素是茶叶中最主要的抗癌成分,不仅能够抑制人体对许多致癌物的吸收,而且对机体本身基因突变和免疫系统紊乱等引起的癌症有预防作用。近年来,茶叶抗癌机理成为研究的热点,取得了显著成效。从细胞水平,动物试验,流行病学调查和临床研究四个方面综述了茶叶的抗癌功效及其抗癌机理,即抗氧化作用,抗突变作用,诱导细胞凋亡等方面的研究进展。     

类黄酮及茶儿茶素生物合成途径及其调控研究进展

 类黄酮化合物是植物的次生代谢产物,广泛分布于植物界且具有较强的生物活性。儿茶素是主要的类黄酮化合物之一,其含量占茶树鲜叶干重的12%～25%。作为茶叶的主要风味物质,儿茶素还具有抗氧化、抗诱变与防癌、抗心血管疾病、抗紫外线辐射等功能。本文从类黄酮及茶儿茶素的生物合成途径、组织化学定位、合成调控措施等方面,综述有关茶树儿茶素的生物合成代谢及其调控的研究进展,旨在为茶儿茶素生物合成的基因调控、代谢工程提供新的思路。     

凤冈锌硒绿茶中7种儿茶素及咖啡因含量特征

采用HPLC方法同时测定了26个凤冈锌硒绿茶样品中7种儿茶素儿茶素(+C)、没食子儿茶素(GC)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG))和咖啡因(CAF)的含量。结果表明,凤冈锌硒绿茶中儿茶素总含量平均值为20.08%,其中EGCG含量最高;儿茶素平均品质指数为556;咖啡因的含量平均值为3.9%。该研究可为凤冈锌硒绿茶品质的进一步研究提供依据。     

高效薄层色谱辅助优化高速逆流色谱溶剂系统分离茶多酚

采用HPTLC以及HPLC分析测定茶多酚在HSCCC两相溶剂中的分配系数,应用16组Oka两相溶剂体系并采用配方试验设计进行改进.结果表明,利用HSCCC分离茶多酚的较优条件为:环境温度20℃,转速750 r/min,固定相正己烷:乙酸乙酯(体积比)=1:5,流动相速率2 mL/min,初始流动相水,120 min时转换为甲醇:水=1:5进行梯度洗脱.