基于nSSR和cpDNA序列的城步峒茶群体遗传多样性和结构研究

采用简单重复序列标记(nSSR)与叶绿体DNA序列(cpDNA)分析技术,对城步峒茶群体进行了遗传多样性、遗传结构和遗传分化等研究。结果表明,15对nSSR引物在参试81份资源中共获得142个等位位点,平均每对引物9.47个,城步峒茶群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和Nei期望杂合度(Nei)分别为0.49、0.62和0.62,具有较高的遗传多样性。Structure分析将79份峒茶资源分成3个类群,但各类群的遗传背景较为复杂,没有明显的群体结构。F检验表明,城步峒茶群体的近交系数F_IS为正值(F_IS=0.177 5),群体间的遗传分化系数F_ST较小(F_ST=0.034 5),分化程度较低,基因流Nm较高(Nm=7.01)。3对cpDNA引物分别获得了473 bp(rbcL)、704 bp(matK)和320 bp(psbH-trnA)的片段序列,变异位点占总位点的比例分别为0.42%、0.71%和1.25%。将3个序列依次拼接,共产生了9个单倍型,单倍型数由多到少的居群依次为TXZ(6)、DZC(4)、DPS(4)、TYS(3)、HJZ(2),群体的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)分别为0.732和0.001 39。9个单倍型中,单倍型H1和H5处于进化网络图的中心节点上,并且包含资源数量最多,属于比较原始的单倍型。同时,nSSR和cpDNA的AMOVA分析结果基本一致,居群内的变异百分比分别达到96.69%和80.54%,城步峒茶的遗传变异主要存在于居群内。     

豫南茶树种质资源籽实脂肪含量及脂肪酸组成分析

以豫南地区42份茶树种质资源的茶籽为研究对象,分析了茶籽含仁率及茶籽仁的脂肪含量,范围分别在33.53%~71.60%、17.77%~38.39%。利用气-质联用技术（GC-MS）检测了茶籽仁中的脂肪酸组成和含量,共检测到21种脂肪酸,其中主要成分棕榈酸、硬脂酸、顺-油酸、亚油酸和α-亚麻酸的含量分别在2.64%~5.70%、0.21%~1.11%、7.33%~17.29%、0.09%~8.44%和0.01%~0.15%;相关性分析显示,顺-油酸与十三碳酸、十四碳酸和顺-二十碳二烯酸的含量呈极显著负相关,亚油酸与反-油酸、顺-二十二碳六烯酸含量呈极显著负相关;除了水仙7202茶籽仁中的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量比值为3.08∶12.16∶1,其余茶树种质资源茶籽仁中,这三类脂肪酸的比值均约为1∶2.69∶1.37。中黄1号、农抗早、迎霜、鄂茶11号、龙井43、中选8号、崂山3号和黄金叶8个茶树品种,不仅含仁率和脂肪含量较高,而且茶籽仁脂肪酸的组分和含量丰富、均衡,可初步筛选出来作为豫南地区叶籽两用茶园的候选品种。     

白茶萎凋过程萜烯类合成相关基因的鉴定和表达分析

萜烯类化合物是植物中重要的次生代谢产物之一,对茶树挥发性香气的组成起着重要作用。从茶树基因组数据库中鉴定获得了141个茶树萜烯类合成相关基因,并对其不同组织表达特异性进行分析,筛选出16个在茶树顶芽和嫩叶中高表达的萜烯类合成代表基因。生物信息学分析结果表明,系统进化关系将茶树与拟南芥和葡萄的萜烯类合成相关基因分成了4个亚家族;茶树萜烯类合成相关基因含有5~14个外显子,在上游启动子区域分析发现了大量与光响应、植物生长发育、激素和胁迫响应密切相关的顺式作用元件。荧光定量检测发现,CsMVK、CsDXS和CsGGPS在白茶萎凋过程中的表达显著上调;CsDXR、CsMCT、CsCMK、CsMCS、CsHDS、CsGPPS和CsGGPPS在萎凋4 h和24 h的表达达到峰值。本研究结果为进一步挖掘茶叶萎凋过程中萜烯类合成相关基因对茶叶香气组分积累提供了理论依据。     

茶叶微生物固态发酵中咖啡碱降解途径初探

为探究微生物作用下咖啡碱的降解产物与途径,将普洱茶发酵中筛选鉴定的Aspergillus sydowii NRRL250（聚多曲霉）、Aspergillus pallidofulvus NRRL4789、Aspergillus sesamicola CBS137324和Penicillium mangini CBS253.31等优势菌株分别接种至晒青毛茶进行单菌种固态发酵,并采用高效液相色谱（HPLC）测定咖啡碱、可可碱、茶碱的含量,探究微生物对咖啡碱代谢的影响;另外,基于UHPLC-QTOF-MS代谢组学技术,以灭菌处理组（ST组）和原料组（RM组）为对照,对聚多曲霉接种发酵样进行代谢组学分析。结果表明,A. pallidofulvus NRRL4789、A. sesamicola CBS137324和Penicillium mangini CBS253.31等优势菌株对咖啡碱等嘌呤类碱代谢均无显著影响,而在聚多曲霉接种发酵中,咖啡碱含量显著下降（P<0.05）,降幅达83.89%;茶碱含量显著增加（P<0.05）,发酵末期含量为(25.03±1.17) mg·g^-1;而可可碱保持基本稳定。由此可知,聚多曲霉对咖啡碱降解代谢有显著影响。采用UHPLC-QTOF-MS方法检出茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤等9种与咖啡碱降解相关的代谢物。在聚多曲霉作用下,茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤、7-甲基黄嘌呤含量显著提高（P<0.05）。茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤和1-甲基黄嘌呤与咖啡碱及其相关代谢物的N-脱甲基化途径相关。1,7-二甲基尿酸、1-甲基尿酸与咖啡碱相关代谢物的氧化途径相关。由此可知,聚多曲霉为降解普洱茶咖啡碱的优势菌株,且具有将咖啡碱转化为茶碱的潜在能力;在咖啡碱降解代谢过程中,存在聚多曲霉作用下的N-脱甲基化和氧化,并以N-脱甲基化为主。     

富硒区茶树鲜叶中硒累积与土壤因子的相关性分析

茶树是富硒植物,饮用富硒茶是一种安全、有效的补硒途径之一。茶叶的硒含量受多种环境因素影响,但有关富硒茶区茶树硒积累特性及主要影响因子的研究还鲜有报道。以高硒茶区湖北恩施、陕西安康不同地点生产茶园成龄茶树和根际土壤为研究对象,结合土壤及植物样品全硒含量等多种指标,明确了根际土壤硒含量对茶树硒分布特性的影响,分析了富硒区土壤pH、硒含量等9个重要土壤特性相关因子的数值分布规律。通过对186组具有代表性的土壤样品和附生茶树新梢组织检测数据进行分组和整体相关性分析,证实了富硒区茶叶全硒含量与土壤硒含量之间存在极显著相关（相关系数r=0.59,P<0.01）,揭示了茶叶全硒含量与土壤有机质含量、水解性氮、锌含量以及茶叶中硫、锌含量的显著相关,同时对安康和恩施地区的土壤和茶叶硒含量相关因素进行了深入分析。提出了茶叶硒含量对土壤有机质含量、硫含量、硒含量和锌含量的数学模型,模型拟合优度为0.512 6,达极显著水平（P<0.01）。     

六堡茶茶褐素体外降脂功效研究

考察六堡茶茶褐素体外结合胆酸盐能力、抑制胰脂肪酶活性及胆固醇酯酶活性能力、吸附胆固醇及油脂能力,从而评价其体外降脂活性。研究结果显示,六堡茶茶褐素对花生油的吸附量为0.73 g·g^-1,对胆固醇的吸附量在酸性条件下为122.42 mg·g^-1、中性条件下为13.68 mg·g^-1;在茶褐素结合胆酸盐的试验中,随着茶褐素浓度的增加,与胆酸盐结合能力也呈上升趋势;茶褐素对胰脂肪酶起激活作用,且随着浓度的增加呈持续上升趋势;对胆固醇酯酶活性抑制IC₅₀值为57.2 mg·mL^-1。六堡茶茶褐素降脂机制可能主要通过与胆酸盐结合、吸附胆固醇和脂肪来实现。     

转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0 h、12 h、24 h、36 h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12 h、24 h和36 h的基因表达量分别与其接种0 h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36 h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36 h的差异表达基因显著多于接种后0 h、12 h或24 h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。     

Mapping the current and future distributions of Onosma species endemic to Iran

Climate change may cause shifts in the natural range of species especially for those that are geographically restricted and/or endemic species. In this study, the spatial distribution of five endemic and threatened species belonging to the genus Onosma (including O. asperrima, O. bisotunensis, O. kotschyi, O. platyphylla, and O. straussii) was investigated under present and future climate change scenarios: RCP2.6 (RCP, representative concentration pathway; optimistic scenario) and RCP8.5 (pessimistic scenario) for the years 2050 and 2080 in Iran. Analysis was conducted using the maximum entropy (MaxEnt) model to provide a basis for the protection and conservation of these species. Seven environmental variables including aspect, depth of soil, silt content, slope, annual precipitation, minimum temperature of the coldest month, and annual temperature range were used as main predictors in this study. The model output for the potential habitat suitability of the studied species showed acceptable performance for all species (i.e., the area under the curve (AUC)>0.800). According to the models generated by MaxEnt, the potential current patterns of the species were consistent with the observed areas of distributions. The projected climate maps under optimistic and pessimistic scenarios (RCP2.6 and RCP8.5, respectively) of 2050 and 2080 resulted in reductions and expansions as well as positive range changes for all species in comparison to their current predicted distributions. Among all species, O. bisotunensis showed the most significant and highest increase under the pessimistic scenario of 2050 and 2080. Finally, the results of this study revealed that the studied plant species have shown an acute adaptability to environmental changes. The results can provide useful information to managers to apply appropriate strategies for the management and conservation of these valuable Iranian medicinal and threatened plant species in the future.