福建云霄秃房野生茶树群体花器官微形态特征研究

为对比福建云霄秃房野生茶群体花部结构的微形态性状差异，利用扫描电子显微镜对云霄秃房野生茶树花器官的细胞形状、表皮纹饰和气孔器起伏程度等性状进行观察，继而进行了主坐标分析和聚类分析。研究表明，云霄野生茶树花器官萼片的内表皮中部及边缘存在平滑型茸毛；花瓣表细胞表面分布着条状、波浪状和脊状等3种纹饰，部分种质存在气孔；花丝表皮细胞排列紧密，有波状、丝状、条状3种表皮纹饰；萼片气孔器大小为195.29～539.52μm²,开度为0.18～0.40,变异系数为23.16%。通过对10份野生茶树种质不同性状进行PCoA比较，结果显示，采用花器官质量性状即可作为鉴别秃房野生茶种质的依据，也可作为探究云霄秃房野生茶种质亲缘关系的佐证之一。     

白茶萎凋过程叶片微形态动态变化规律

观察茶树叶片在萎凋过程的微形态特征,探究白茶萎凋过程中茶树叶片微形态的动态变化规律.使用冷场发射扫描电镜,对5个萎凋时间(0、12、24、36、48 h)处理的福鼎大白茶叶片进行微形态特征观察,对茶树叶片的表面纹饰、气孔、茸毛特征性状进行统计并分析.在萎凋过程中,茶树叶片蜡质纹饰初始为波浪状,随萎凋时间增加,纹饰逐渐变成皱脊状;茸毛纹饰皆为长条形;气孔形状皆为长卵形,具异性气孔(腺鳞).在萎凋过程中,外气孔长、外气孔宽、内气孔长、内气孔宽和气孔器大小均先增大后减小;气孔密度(286.44±20.41)～(423.78±35.14)个·mm-2,先减小后增大,呈正相关;茸毛密度(6.89±0.96)～(15.25±1.87)根·mm-2,随萎凋时间增加逐渐增大,呈正相关.白茶萎凋过程中茶树叶片不同微形态性状呈现不同的动态变化规律.蜡质纹饰逐渐皱缩成脊;内外气孔长宽和气孔器大小先增大后减小,气孔密度先减小后增大,茸毛密度持续增大,且都与萎凋时间呈二项式相关;而气孔开度、茸毛直径、茸毛长度、茸毛纹饰无显著变化.     

茶树秃房与茸房种质花器官差异表达基因的WGCNA分析

以福建野生茶群体中的秃房和茸房种质为试验材料，对其花苞期和开放期花器官进行转录组测序分析，以期探明两种不同类型种质花器官在分子层面的差异。结果表明，两者之间的差异表达基因为2 086～4 733个，这些差异基因主要涉及植物与病原体的相互作用、类黄酮生物合成和谷胱甘肽代谢等途径。通过加权基因共表达网络（Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA）方法鉴定到18个共表达基因模块，筛选出3个与茶树花器性状相关性最高的模块。通过计算模块内基因的连通性，挖掘网络中的核心基因并进行功能注释。研究结果表明秃房和茸房茶树花器官主要在应对胁迫和次生代谢产物的合成方面存在差异；秃房种质没有子房表皮茸毛，易受病原体入侵和逆境胁迫，通过调控GST（谷胱甘肽–S–转移酶）来提高自身应对胁迫的能力；CsLTP（脂质转运蛋白基因）可能是调控茶树子房茸毛发育起始的关键基因。     

茶树种质资源花器官微形态特征观察

【目的】对不同茶树种质资源花器官的微形态特征进行观察与分析,为种质资源鉴定评价提供参考依据。【方法】利用真空冷冻干燥和冷场发射扫描电镜技术,对11份茶树花器官的花柄、花托、萼片、花瓣、子房、花柱、柱头和花丝的表皮纹饰、气孔和茸毛纹饰等微形态特征进行系统观察,并进行变异系数和主坐标分析。【结果】茶树花柄和花托的表皮纹饰较相似,为细长条纹形,且在部分种质的花柄和花托上发现茸毛和气孔;萼片的内表皮光滑,可分为表皮细胞凹凸不平、凹陷和饱满3种类型,在其表面具平滑型茸毛;萼片外表皮光滑具条纹纹饰,在其表面分布着无规则气孔器且不同茶树种质气孔器特征不同;花瓣表皮细胞形状主要为不规则形、五边形、六边形和近圆形,其表皮分布着波状、条纹状、辐射状等纹饰;花丝表皮细胞为不规则多边形,排列紧密,具波状、丝状、条状的表皮纹饰,气孔主要分布在花丝的中下部;花柱表皮细胞排列整齐,其细胞形状可分为梭形、长条纹形和多边形3种类型;子房壁表皮细胞凹凸程度不同,满被平滑型茸毛。对参试茶树种质花器官的全部气孔数量性状进行测量统计,花柄气孔器大小为142.99~431.66μm2,气孔开度为0.19~0.92;花托气孔器大小为201.48~642.17μm2,气孔开度为0.26~0.62;萼片气孔器大小为219.74~563.32μm2,气孔开度为0.37~0.52;花瓣气孔器大小为401.80~1322.07μm2,气孔开度为0.38~0.66;花丝气孔器大小为257.90~706.74,气孔开度为0.32~0.73。对茶树花器官气孔数量性状变异分析,其变异系数平均值为18.5%;以40个微形态性状指标和16个微形态质量性状指标对11份种质进行主坐标分析,结果发现仅用质量性状时可有效区分种质。变异分析和主坐标分析表明茶树花器官的气孔相关数量性状种质内变异较大,而表面纹饰等质量性状具有较强的遗传稳定性。【结论】在茶树分类鉴定中,可适当考虑花器官的质量性状,并优先选择花器官的萼片、子房壁等纹饰特征作为识别不同茶树品种的依据。     

利用SNP标记构建茶树品种资源分子身份证

【目的】建立茶树品种的SNP分子标记数据库,结合茶树品种基本信息,将SNP位点组成的DNA指纹图谱构建28位数字组成的茶树品种资源分子身份证,便于茶树品种资源的保护与精准管理,避免“同名异物、同物异名”的现象。【方法】通过挖掘茶树的表达序列标签,获得大量的高质量表达序列标签,将其进行装配后,开发候选位点,将候选位点与茶树全基因组进行BLAST,得到其在全基因组染色体上的位置与具体关联基因。以铁观音、福鼎大白茶、龙井43、云抗10号等103份国内外不同类型的茶树品种资源为供试材料,提取基因组DNA,利用预扩增技术和微流体芯片法对供试茶树品种资源进行SNP基因分型,获得SNP位点数据及候选SNP位点的信息指数、观测杂合度、期望杂合度等信息,将多态性从高到低进行排序,进行SNP位点组合筛选,得到最优SNP位点组合后,结合茶树品种基本信息构建茶树品种资源分子身份证。【结果】从茶树的表达序列标签数据库中挖掘出1 786个候选SNP位点。根据序列保守性,筛选出96个SNP标记位点,与最新茶树基因组比对发现候选位点较均匀地分布于茶树全基因组的15条染色体上;对茶树品种资源的候选SNP位点的多态性信息进行分析,剔除10个不具多态性的位点,剩余86个位点的信息指数平均值为0.517,观测杂合度平均值为0.370,期望杂合度平均值为0.346,固定指数平均值为-0.036,次等位基因频率平均值为0.269。从86个SNP位点中筛选出24个多态性高的SNP位点,组成DNA指纹图谱,可区分出全部参试茶树品种资源。对24个SNP位点组成的DNA指纹图谱并结合茶树品种资源基本信息进行数字编码,最终形成由28位数字组成的茶树品种资源分子身份证。【结论】依据SNP标记的多态性信息,筛选SNP位点,精准区分全部供试茶树品种,并将24个SNP位点所构建的茶树品种资源DNA指纹图谱及品种资源的基本属性信息编码成特定的数字串,使每份茶树品种资源具有唯一的分子身份证,并生成相应的条形码和二维码,可快速被扫码设备识别。