氮素形态对茶树叶片品质及其氮代谢相关基因的影响

【目的】探究不同氮素形态对茶树叶片品质及其氮代谢相关基因的影响,为茶树合理施肥提供依据。【方法】以一年生舒茶早(Camellia sinensis cv. Shuchazao)扦插苗为材料,采用水培法,对不同铵硝比(4∶0,3∶1,2∶2,1∶3和0∶4)处理条件下,茶树叶片水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、咖啡碱、酚氨比,以及茶树叶片氮代谢相关基因进行分析,探讨不同氮素形态对茶树叶片品质及其氮代谢相关基因表达的影响。【结果】铵硝比4∶0、3∶1和2∶2处理下茶树叶片游离氨基酸含量显著高于铵硝比0∶4和1∶3处理;茶多酚含量4∶0和3∶1处理较高,显著高于其他处理组;各处理组水浸出物和咖啡碱含量无显著差异。与铵硝比4∶0、0∶4和1∶3处理相比,铵硝比3∶1和2∶2处理使GS1;1、GS1;3、GOGAT、AMT3;1和GDH基因的表达量升高;NRT1;2和NR基因表达量随着硝态氮比例的增加呈现上调趋势。【结论】铵硝配比施肥能增加茶树叶片中游离氨基酸和咖啡碱含量,提高茶树氮代谢相关基因的表达,其中铵硝比3∶1处理的效果较优。     

代谢组学解析遮阴对茶叶主要品质成分的影响

【目的】 茶叶生产上常采用遮阴处理来提高其品质,然而,黑暗遮阴对茶叶品质的影响尚未清楚。本文重点研究黑暗遮阴对茶叶中主要品质成分的影响,以期更加详细了解遮阴与茶叶品质的关系。【方法】利用遮阳网对茶树进行中度（65.0%）、黑暗（99.7%）两个遮阴处理,不遮阴作为对照;采用紫外分光光度法检测总多酚、总氨基酸、总黄酮的含量,同时采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UHPLC-Q-TOF/MS）对茶叶中的主要品质成分进行详细调查。【结果】 与对照相比,中度遮阴显著降低了茶叶的总氨基酸、总黄酮含量（P<0.05）,轻微降低了总多酚含量,增加了酚氨比;黑暗遮阴显著降低了总氨基酸和总黄酮含量,显著增加了总多酚含量和酚氨比（P<0.05）。主成分分析（PCA）表明,两个遮阴处理明显改变了茶树叶片的代谢组。进一步鉴定得到了87个化合物,包括2个生物碱、18个氨基酸、12个儿茶素类、8个儿茶素二聚体类、19个黄酮（醇）糖苷、5个香气糖苷、6个核苷（酸）、9个酚酸、8个其他化合物;与对照相比,82个化合物在遮阴处理后出现显著差异（P<0.05）。遮阴后,生物碱含量显著增加;氨基酸呈现多样性变化,半数以上氨基酸含量显著下降;部分儿茶素类及二聚儿茶素类物质的含量在中度遮阴后显著降低,然而大部分儿茶素类和儿茶二聚体素类物质的含量却在黑暗遮阴后显著上升;绝大部分黄酮（醇）糖苷的含量在遮阴后出现显著下降,且遮阴程度越高,下降越多;大部分香气糖苷含量在遮阴后显著上升;大部分核苷（酸）含量在遮阴后显著降低;多数酚酸的含量在遮阴后显著上升。【结论】黑暗遮阴后,生物碱、儿茶素类及儿茶素二聚体类等物质含量显著上升,氨基酸含量显著下降,酚氨比显著上升,预示黑暗遮阴处理可能不利于提高茶叶的品质。     

高茶氨酸茶树新品系‘福黄1号’黄化变异机理

【目的】分析茶树黄化变异相关的代谢和转录机制,探究高茶氨酸茶树新品系‘福黄1号’的黄化变异和高茶氨酸形成机理。【方法】以茶树‘福安大白茶’及其黄化突变种质‘福黄1号’为试验材料,利用超微电镜、广泛靶向代谢组学、靶向代谢组学及转录组学联合分析,确定茶树黄化变异相关的色素、代谢物及转录组数据。【结果】超微结构显示,‘福黄1号’的叶绿体类囊体呈现丝状,基粒片层排列散乱不规则,片层间疏松,存在许多异常的囊泡。色素含量测定表明,叶绿素a和叶绿素b含量显著下降,叶绿素a/b比率下降,相关基因SGR表达显著下调,黄化叶片中光捕获叶绿素a/b蛋白（LHC）表达显著下调。类胡萝卜素总含量虽然差异不大,但各组分含量显著变化,玉米黄质为唯一显著增加的组分,其调控基因VDE表达显著上调,其余组分含量均下降。与‘福安大白茶’相比,‘福黄1号’中共鉴定到680个差异表达基因（DEGs）和57个显著变化的代谢物（SCMs）。KEGG富集分析表明,SCMs和DEGs显著富集到氨基酸生物合成、谷胱甘肽代谢以及TCA循环等途径。此外,与碳和氮代谢相关的通路也被激活。通过靶向测定,共鉴定到19种游离氨基酸,新品系‘福黄1号’游离氨基酸含量显著高于‘福安大白茶’,达到97.13 mg∙g^-1,其中茶氨酸为66.90 mg∙g^-1,占氨基酸含量的68.89%,而精氨酸含量达到8.46 mg∙g^-1,是‘福安大白茶’的56.4倍。调控氨基酸合成的GOGAT和GLU的表达量上调1.17倍和3.17倍。【结论】‘福黄1号’的芽叶色泽主要受叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等色素代谢的影响,SGR和4种LHCs的共同作用也可能影响叶绿体的生物合成来调节叶片色泽。‘福黄1号’茶氨酸含量显著高于‘福安大白茶’的原因主要是泛素化相关的蛋白质水解酶表达上调蛋白降解能力加强,叶绿素和其他含氮分子生物合成的减少,以及黄化叶中碳骨架的缺乏,氨基和氮资源被更有效地储存,使得与氨基酸合成相关的氮代谢激活,茶氨酸合成前体物质之一的谷氨酸积累,这可能促使茶氨酸成为黄化叶中显著积累的含氮化合物。     

遮阴及复光下茶树新梢主要碳氮代谢物动态变化

【目的】探究遮阴及复光下茶树主要碳氮代谢物动态变化,为茶树遮阴及复光过程中鲜叶适制性的选择提供理论依据。【方法】开展大田试验,以黄金茶1号、湘妃翠和金萱茶树品种为试验材料,设遮阴度80%和95%,分别在遮阴前、遮阴第12 d和复光后第1、3和5 d取1芽2叶,检测新梢可溶性糖、黄酮、咖啡碱、氨基酸组分和儿茶素组分等指标,分析遮阴及复光下茶树新梢碳氮代谢物和品质变化规律。【结果】遮阴下,3个茶树品种的茶多酚含量显著下降（P<0.05,下同）,黄金茶1号和湘妃翠的酚氨比降至4~5,简单儿茶素/酯型儿茶素降至0.23~0.42。黄金茶1号在遮阴度80%处理下酚氨比和叶绿素a/b显著低于遮阴度95%;与遮阴度80%处理相比,湘妃翠和金萱在遮阴度95%处理下酚氨比和叶绿素a/b显著降低,水浸出物和可溶性糖含量增加,且金萱在遮阴度95%处理下儿茶素品质指数显著高于遮阴度95%。复光后,3个茶树品种游离氨基酸的变异系数均大于茶多酚;湘妃翠和金萱的酚氨比大于7,儿茶素品质指数高于遮阴前。遮阴及复光过程中,3个茶树品种的水浸出物、黄酮和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）含量在复光第5 d最高。遮阴及复光下金萱茶多酚和游离氨基酸含量的变异系数低于黄金茶1号和湘妃翠;遮阴第12 d,遮阴度95%处理下湘妃翠和遮阴度80%处理下黄金茶1号的主要碳代谢物含量最低,主要氮代谢物含量最高。【结论】茶树为适应环境变化进行碳氮代谢调整,从而改变鲜叶的适制性。遮阴环境及复光前期茶树鲜叶适制名优绿茶,复光后期茶树鲜叶更适制优质红茶。     

不同遮阴处理对茶树叶片主要植物激素生物合成的影响

采用遮阳网覆盖是常见的农艺措施之一，已广泛应用于抹茶生产中。本研究以‘福鼎大白茶’为研究对象，采用黑网、红网、蓝网和黄网遮阴处理茶树以改变茶树生长的光环境（光照强度和光谱组成），以在自然光照条件下生长的茶树为对照组（CK），检测不同遮阴处理下茶树叶片的植物激素水平和转录组谱。结果表明：相较于CK，蓝网遮阴处理可以显著提高茶树叶片中脱落酸、赤霉素类、生长素类、细胞分裂素类、茉莉酸和水杨酸等激素含量，其次为黄网、黑网和红网遮阴处理。转录组测序结果表明，相较于CK，黑网遮阴处理茶样的差异表达基因条数最多（上调3 422条，下调4 074条），然后依次是蓝网（上调476条，下调1 271条）、黄网（上调663条，下调994条）、红网（上调723条，下调810条）。京都基因与基因组百科全书通路富集结果表明，蓝网遮阴处理组与CK比较组中，光合作用-天线蛋白和植物激素信号转导2条通路被显著富集，主要体现在捕光复合物和植物激素信号合成通路相关基因表达明显上调。由此可见，覆盖遮阴可以改变茶树生长的光环境并调节茶树叶片植物激素合成，从而影响茶树新梢生育。     

遮阴对烤烟烟碱合成调控的影响

为探究遮阴处理对烤烟各生育期次生代谢的影响,在大田条件下,测定和分析了不同遮阴程度下烤烟烟碱、烟碱前体、中间物质含量及烟碱合成酶基因相对表达量.结果 表明:遮阴15～55 d,根部烟碱含量随生育期推进呈现先升高、后降低、再升高、最后降低的趋势,即呈双峰曲线;遮阴25～65 d,与对照相比,中重度遮阴处理显著增加多胺含量...     

沃柑树冠不同结果部位光照条件对果实品质的影响

以沃柑树冠内膛遮阴果实和树冠外围光照充足果实为试材,对比分析了不同光照条件对果实外观色泽及内在品质的综合影响。结果显示:与光照充足的沃柑果实相比,遮阴的沃柑果实呈现更深的橙红色,其果皮中总类胡萝卜素含量提高了2.87倍,其中主要呈色色素β-柠乌素(红色)和9-顺式紫黄质(橙黄色)的含量分别增加了16.93倍和6.47倍;相关基因表达分析发现类胡萝卜素代谢途径主要结构基因均在遮阴果实中显著上调表达,其中β-柠乌素合成关键基因类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD4b)的表达量增加了11.78倍。结果表明,遮阴可以通过诱导沃柑果皮中类胡萝卜素合成相关基因的表达来促进果皮中类胡萝卜素的积累,最终使沃柑果皮呈现深橙红色;与光照充足的沃柑果实相比,遮阴果实的可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖以及有机酸含量、抗坏血酸含量均显著降低,表明光照条件影响了果实的内在品质。     

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CsPAL3基因的启动子克隆及表达分析

通过染色体步移法克隆获得紫化茶树武夷奇种C18的CsPAL3基因启动子即5′端侧翼序列,采用软件Plant CARE在线分析该序列的顺式作用元件.选取生长势一致的茶树植株的第2叶位叶片,采用锡箔纸对其进行遮阴处理,另一部分以自然光照条件为对照,分别经过2、4、6、8、10 d的遮阴处理,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量在遮阴组和光照组的差异情况.结果表明,CsPAL3基因启动子序列为501 bp,除CAAT-box和TATA-box核心启动子元件之外,还包含光响应(G-box、I-box、Sp1等)、脱落酸响应(ABRE)、低温响应(TCA-element)、干旱胁迫响应(MBS)、茉莉酸甲酯响应(CGTCA-motif、TGACG-motif等)、热激响应(HSE)等环境胁迫相关的顺式作用元件.随着处理时间的增加,茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量在遮阴组和光照组中均呈现下调趋势,且遮阴组的相对表达量下降趋势显著大于光照组,表明茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量受光照调控.其中CsPALa、CsPALb、CsPALc和CsPALf在遮阴处理4 d的相对表达量降低最明显,CsPALd和CsPAL3均在遮阴处理2 d的相对表达量降低最明显.这可推测CsPALs基因家族成员受光照环境调控.     

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。     

杭州地区有机毛峰品质级别与化学成分相关性研究

采用高效液相色谱法对杭州地区有机毛峰茶叶4个等级（特级、一级、二级、三级）的氨基酸、嘌呤碱、儿茶素进行检测,并结合其感官审评分析,对杭州地区有机毛峰茶叶品质与其化学成分的关联性进行研究。结果表明,该毛峰茶叶中氨基酸、嘌呤碱总量随着品质级别的降低而减少;儿茶素指数除了特级比一级略低外,有随茶叶品质级别的降低而降低,儿茶素与氨基酸比值有随茶叶品质级别的降低而增加的规律;基于外形、汤色、香气、滋味、叶底感官审评因子来看,该批次的毛峰茶叶有随着等级呈现出与品质的正相关性。     

福建大田茶树品种资源生化成分特征分析与评价

【目的】探明福建省大田县茶树品种资源生化成分特征,为其开发利用和茶树特异品种筛选提供科学依据。【方法】以24份大田茶树品种资源为试材,采用高效液相色谱法（HPLC）测定儿茶素组分,应用超高效液相色谱—质谱联用法（UHPLC-MS/MS）测定嘌呤生物碱组分及氨基酸组分,并进行描述性分析、主成分分析、聚类热图分析及特异资源筛选。【结果】24份大田茶树品种资源的儿茶素总量和表没食子儿茶素-3-O-（3-O-甲基）没食子酸酯（EGCG3 "Me）含量分别为60.00~251.75和2.92~22.90 mg/g,其遗传多样性指数分别为2.11和2.06;咖啡碱、苦茶碱和茶氨酸含量分别为3.69~68.71、0.29~48.59和0.28~39.52 mg/g,其遗传多样性指数分别为1.98、1.99和1.96。对主要品质成分进行主成分分析,前3个主成分的累积方差贡献率超过80.00%。基于儿茶素、嘌呤生物碱及氨基酸组分共30个生化成分,可将24份大田茶树品种资源分为3个类群,A类群氨基酸组分含量较高,B类群生化成分含量均表现较低,C类群的儿茶素组分及嘌呤生物碱组分含量较高,不同类群在表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、EGCG3" Me、咖啡碱、苦茶碱和茶氨酸含量等主要指标有明显差异。综合分析结果,筛选到16份儿茶素组分特异资源（高儿茶素10份,高EGCG 5份、高EGCG3 "Me 1份）、23份嘌呤生物碱组分特异资源（高嘌呤生物碱9份、高苦茶碱13份、高咖啡碱1份）及6份高茶氨酸茶树资源。【结论】大田茶树品种资源均含有EGCG3" Me和苦茶碱,儿茶素、嘌呤生物碱及氨基酸组分具有丰富的遗传多样性;通过系统的鉴定评价,筛选出一批生化成分特异资源,可作为茶树特异性状育种材料。     

遮阳网覆盖对径山抹茶原料生化成分的 影响

抹茶是一种以覆盖茶鲜叶加工而成的蒸青茶（碾茶）为原料,并用专用工具（石磨）碾磨出来的茶产品,其原料的品质直接影响抹茶的品质。本试验以径山地区的主要品种“鸠坑”、“迎霜”为试材,通过不同覆盖遮荫栽培技术的对比试验,研究其对鲜叶性状及茶叶中多酚类、氨基酸类、叶绿素等生化成分的影响。结果表明,覆盖遮阳处理技术不仅能明显提高芽叶的鲜嫩度,而且能明显提高茶叶中的叶绿素和游离氨基酸的含量,同时又能有效降低茶叶中多酚类物质的含量,从而又使鲜叶原料的酚氨比大幅度降低。所以,这对全面提升抹茶品质至关重要。     

乌龙茶"岩韵"与"音韵"的感官体验及化学特性

为探讨乌龙茶特殊“岩韵”与“音韵”的感官特征与物质特性,对8个代表性的闽北与闽南乌龙茶进行感官审评,并对与味感相关的主要内含成分进行常规与高效液相色谱法（HPLC）测定。结果表明,闽北武夷岩茶茶多酚、儿茶素养总量、咖啡碱及酚/氨值较高,其岩韵韵浓而凝重;闽南铁观音茶游离氨基酸含量、酯型儿茶素占儿茶素总量之比较高,其音韵韵厚而幽长。     

紫芽品种茶树春梢芽叶生化成分分析

研究了紫色深浅不一的5个特定紫芽品种茶树春梢芽叶中的花青素、茶多酚、黄酮类、氨基酸、咖啡碱、水浸出物、儿茶素总量、酯型儿茶素总量、简单儿茶素总量等生化成分含量的差异.结果表明:紫芽品种茶树芽叶紫色深浅与花青素含量关系密切,与茶多酚、咖啡碱、氨基酸、黄酮类、水浸出物、儿茶素等含量没有直接相关性.普通品种紫色芽的花青素、茶多酚、水浸出物、儿茶素总量、酯型儿茶素总量等均较正常黄绿色芽叶高,氨基酸、简单儿茶素总量等均较正常芽叶低.     

不同遮荫处理对绿茶品质的影响

苦涩味重是影响夏、秋绿茶品质的重要因素。通过对不同季节的茶园进行不同程度的遮荫处理,对茶叶中与茶汤苦涩味相关的主要化学成分进行分析。结果表明,遮荫处理能使茶叶中氨基酸含量增加;茶多酚含量、酚氨比比值降低,优化了氨基酸和儿茶素组分,同时叶绿素含量也增加,从而提高了绿茶的品质。遮荫处理对于夏茶的影响较大,秋茶次之,春茶的影响较小,且双层黑色遮荫网的效果优于单层黑色遮荫网的效果。     

丹桂品种红茶加工过程主要生化成分的变化

研究了茶树新品种丹桂鲜叶在加工红茶过程中主要生化成分的变化。结果表明:丹桂在加工红茶的过程中,水浸出物含量和茶多酚总量逐渐减少;氨基酸总量先增加后减少;茶多酚与氨基酸的比值变小;茶黄素、茶红素、茶褐素含量和"茶三素"总量逐渐增加;儿茶素总量在加工过程中大幅度减少,毛茶中的儿茶素总量仅为鲜叶的1/10,儿茶素各组分含量也都减少,其中表没食子儿茶素没食子酸酯减幅最大,其次为表没食子儿茶素、没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯、表儿茶素和D,L型儿茶素。感官审评表明,丹桂加工的红茶有甜香,滋味醇厚,汤色红艳明亮,品质较优。     

不同品种（系）凤凰茶春梢生化成分分析

以24个凤凰茶和4个非凤凰茶的春梢一芽三叶样为供试材料,通过对水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱和儿茶素类组分等生化成分进行测定,考查凤凰茶样中各生化组分的含量变化并与非凤凰茶样中对应组分的含量进行比较,用聚类分析法探究13个生化指标在不同地点生长的同一单丛或同一香型单丛中的含量总体分布情况.结果表明:生化组分中变化最大的是EC含量,变异系数达到37.16％;变化最小的为水浸出物含量,其值为9.44％.与凤凰茶样相比,除大叶奇兰香外,其余3个非凤凰茶样的酯型儿茶素类组分含量普遍较低,非酯型儿茶素类组分含量普遍较高;大叶奇兰香的氨基酸含量最高,其他各个组分含量均较低.聚类结果显示,4个非凤凰茶样被聚为一小类,生长于不同地点的同一单丛或同一香型单丛并不能被完全聚为一类.