代谢组学解析大厂茶P113叶色变化规律

为探究大厂茶P113叶色随季节变换的规律,为特异茶树种质资源鉴定与开发奠定研究基础,以茶树新品种大厂茶紫化植株P113为材料,采用三重四级杆质谱多反应监测模式(multiple reaction monitoring,MRM)对其春季、夏季和秋季的一芽二叶新梢进行黄酮类代谢物鉴定。结果显示,共检测到165个黄酮类物质的离子峰,包括正离子峰71个,负离子峰94个,包含花青素(6.06%)、双黄酮(2.42%)、查尔酮(0.6%)、二氢黄酮(4.24%)、二氢黄酮醇(3.03%)、黄烷醇类(9.70%)、黄酮(26.67%)、黄酮碳糖苷(4.24%)、黄酮醇(26.67%)、异黄酮(2.42%)、原花青素(7.88%)和单宁(6.06%)共12种黄酮类物质。主成分分析(PCA)显示,春季、夏季和秋季之间的代谢物含量变异较大,季节内的代谢物含量变异较小,说明黄酮类物质在季节变换过程中发生了显著的动态变化。韦恩分析显示:春季与夏季有158个代谢物共有,夏季与秋季有160个代谢物共有,春季与秋季有157个代谢物共有;春季有2个特有代谢物,为异橙黄酮和3,5,6,7,8,3',4'-七甲氧基黄酮,夏季和秋季均没有特有代谢物,总体上大部分黄酮类代谢物在每一个时期都有表达。相关性分析显示,花青素含量与二氢黄酮醇、黄酮、黄酮碳糖苷、黄酮醇、原花青素类含量呈正相关,与双黄酮、查尔酮、二氢黄酮、黄烷醇类、单宁类含量呈负相关。因此,推测大厂茶P113的叶色紫化与黄酮类物质含量,尤其是花青素含量变化有着密切的关系。     

中国山茶属4种植物核型的研究

采用去壁低渗法对山茶属4种茶组植物进行了核型分析,根据Levan的命名系统,各个种的核型简式为大苞茶2n=30=24m 6sm,大厂茶盘2n=30=22m 8sm,老黑茶2n=30=20m 6sm 4st(1 SAT),高树茶2n=30=20m 10sm。它们约核型都为Stebbins核型分类的2A型核型。其中大厂茶、老黑茶和高树茶的核型与高树茶的染色体数目为首次报道。本文还讨论了这几种植物之间核型的进化趋势。     

大厂茶紫芽品系P113不同季节花青素调控相关基因表达分析

为明确大厂茶紫芽品系P113在不同季节花青素积累的分子机理及合成途径上相关基因的表达特点,对春、夏、秋3个季节的P113一芽二叶进行转录组（RNA-Seq）和代谢组（UHPLC-MS/MS）分析。结果显示,检测到的10种花青苷衍生物含量随季节变化,其中4种随春、夏、秋季节变化呈上调表达,与其叶色表现一致;结构基因PAL、C4H、CHS、F3'5'H表达模式基本一致,均在夏季上调表达,在秋季的表达量与夏季无显著差异;4CL酶基因获得的2个差异表达基因均在夏季上调表达;F3H、DFR、ANS表达模式相似,均在夏季上调表达,且各有1个基因在秋季呈现下调表达;2个F3'H基因中有1个在夏季下调表达,1个随季节变化上调表达;FLS的13个基因均在夏季上调表达,而在秋季呈现不同表达模式;修饰基因LAR在夏季和秋季均出现两种表达模式;ANR仅获得1个差异表达基因,随季节变化上调表达;3个UGT79B1基因中有1个在夏季下调表达,在秋季上调表达,另2个仅在夏季上调表达,在秋季的表达量与夏季无显著差异;获得的7个CCoAOMT差异表达基因均在夏季上调表达,其中2个在秋季下调表达;调控基因bHLH、MYB随季节变化上调表达,对花青素合成有正向调控作用。研究表明,大厂茶紫芽品系P113在不同季节结构基因、修饰基因和调控基因的表达具有一定的时间特性,导致了花青素积累差异。     

大厂茶优势株系芽叶性状与生化成分的鉴定与评价

为科学合理选育出优质大厂茶无性系新品种（系），本研究以7个大厂茶优势株系为研究材料，以福鼎大白茶为对照，对其芽叶性状、主要生化成分、儿茶素组分及氨基酸组分进行综合分析和系统评价。结果表明，7个大厂茶优势株系芽叶性状呈中叶或大叶种，芽叶黄绿，无茸毛或少毛，叶椭圆或长椭圆形，叶质硬脆，叶齿浅且钝，叶面微隆，叶缘微波，叶厚有光泽等特征。生化成分分析表明，7个大厂茶优势株系水浸出物含量、游离氨基酸含量和ECG含量较高，属优良茶树种质资源。其水浸出物含量、咖啡碱含量、茶多酚含量、游离氨基酸含量、粗纤维含量、维生素C含量、蛋白质含量、水溶性碳水化合物含量变化范围分别为47.02%~48.70%、2.91%~3.42%、19.03%~21.07%、4.07%~4.84%、7.43%~8.38%、208.00~332.00 mg/100 g、33.82~35.07 mg/100 g、3.23%~3.85%，酚氨比变化范围为3.98~5.04。主要儿茶素组分含量大小顺序为C>ECG>EC>EGCG>EGC，C和ECG含量较高，均显著高于CK，其变化范围分别为5.25%~9.02%和6.11%~7.64%，而EGCG和EGC含量较低，显著低于CK，其变化范围分别为0.08%~1.44%和0.05%~0.31%。7个大厂茶优势株系共有19种氨基酸被检出，氨基酸各组分之间的种类和含量都存在一定的差异性，含量较高的5个氨基酸组分依次是茶氨酸>谷氨酸>精氨酸>天冬氨酸>丝氨酸，占氨基酸总量的82.14%以上。各芽叶性状与生化成分之间有一定相关性。基于16个生化成分的主成分分析显示，16个生化成分被简化为5个因子，累计贡献率达95.68%，包含16个生化成分的大部分信息。综合评价显示，7个大厂茶优势株系中排名前三的依次是L₁₇、L₂₂和L₀₆，为大厂茶新品种（系）的选育奠定基础。本研究还鉴定出L₀₆、L₁₇和L₂₀ 3个具有适制绿茶潜在特性的大厂茶优势株系，L₁₂、L₁₃、L₂₁和L₂₂ 4个具有红绿茶兼制潜在特性的大厂茶优势株系。