不同叶色茶树品种(系)花青素合成相关基因的表达水平

采用实时荧光定量PCR技术检测不同叶色茶树嫩梢中花青素合成相关基因的表达水平,并比较各基因表达水平的差异.结果表明,桂皮酸-4-羟化酶(C4H)、类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)和花青素合成酶(ANS)等结构基因在紫化茶树品种(系)的相对表达量显著高于白化茶树和常规绿叶茶树.紫化茶树因富含花青素呈紫红色,因此可推测C4H、F3′H和ANS等基因可能正向调控茶树花青素的合成与积累.     

茶树花不同发育时期的转录组分析

为了揭示茶树花不同发育时期生长发育和生化成分代谢的分子机制,以‘黄棪’茶树品种为研究对象,通过高通量测序技术对茶树花两个发育时期(花苞期、开放期)的转录组进行比较分析.结果显示:转录组测序共获得135 039 271个过滤序列,GC含量为44.30%～45.35%;茶树花两个发育时期共获得18 352个差异表达基因,其中,上调的基因有8 019个,下调的基因有10 333个.对差异表达基因进行基因本体论(GO)及京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析,发现其主要富集在与茶树花生长发育、生化成分形成有关的植物激素信号转导、光合作用—天线蛋白、植物的昼夜节律、糖胺聚糖降解等代谢途径上.本研究结果表明,茶树花的发育受到植物激素的调控和光周期的诱导,与氨基酸、可溶性总糖有关的代谢途径随着花的发育发生了变化,该结果为进一步研究茶树花发育过程中的动态变化提供了参考.     

一品红色泽形成差异的生理基础研究

[目的]为了了解一品红苞片发育过程中PAL活性的变化与色泽差异的关系,探索一品色泽形成的生理生化基础。[方法]以‘天鹅绒’(红色)和‘柠檬雪’(黄色)品种为试材,研究了苞片发育期不同生长部位叶片叶绿素、类胡萝卜素和花青素等色素的含量及其对应部位的PAL酶活性的变化。[结果]一品红上中下3个部位叶片从苞片到转色叶再到绿叶的叶绿素a和b含量依次增加。总体上,‘天鹅绒’中叶绿素含量比‘柠檬雪’片高;2个品种从苞片到绿叶类胡萝卜素含量呈递增趋势;而2个品种从苞片到绿叶花青素含量都依次减少;同时,‘天鹅绒’各部位的花青素含量都明显高于‘柠檬雪’。相应的,2个品种的PAL活性在各部位的差异与花青素的差异基本一致。[结论]一品红不同品种间形成色泽差异的原因可能与各种色素含量和成分比例差异有关。花青素的生物合成与PAL活性有明显的相关性。     

基于广泛靶向代谢组学结合高效液相色谱法分析‘紫娟’和‘迎霜’茶树花代谢物差异

为探究茶树品种‘紫娟’和‘迎霜’茶树花之间的风味差异，基于超高效液相色谱-串联质谱法的广泛靶向代谢组学技术，检测2个品种茶树花轻发酵样品中非挥发性代谢物的丰度，并对其进行筛选和鉴定；参照茶叶感官审评方法评价2个样品茶树花各项审评因子，采用高效液相色谱法和比色法检测儿茶素类、黄酮类等滋味成分含量。结果表明：‘紫娟’茶树花滋味甘和较鲜、略苦微涩，‘迎霜’茶树花滋味甘和、微苦略涩。2个品种间有酚酸类（56种）、黄酮类（46种）、脂质（26种）、鞣质（19种）、氨基酸及其衍生物（17种）等219种显著差异代谢物。进一步对其代谢通路进行注释分析发现，氨基酸类物质相关代谢途径以及黄酮和黄酮醇代谢途径是‘紫娟’和‘迎霜’茶树花之间的主要差异代谢途径。此外，‘紫娟’和‘迎霜’茶树花中黄酮类总量、花青素总量、儿茶素类和部分生物碱含量差异显著（P<0.05），可溶性糖含量差异不显著。上述结果初步说明了黄酮类化合物使茶树花的滋味具有一定苦涩度，相较于‘迎霜’‘，紫娟’茶树花中部分氨基酸及其衍生物含量上调是其茶汤滋味较鲜的主要原因。     

色素指标对园林彩叶植物叶色表达的影响（英文）

[目的]为了探索彩叶植物的叶色表达与色素的关系。[方法]对6种植物叶片用‘英国皇家园艺协会比色卡’进行比色,并分别测定了6种植物叶片中的叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量,比较了6种植物叶片叶色类型、色素种类、含量以及分布状况。[结果]叶绿素含量的排序为:加杨(绿叶)﹥中红杨(紫绿叶)﹥全红杨(红叶);青枫(绿叶)﹥紫叶枫(紫红叶)﹥红枫(红叶),而花青素含量的排序正好相反,叶绿素含量与花青素含量呈负相关。植物叶色是由多种色素共同作用的结果,叶绿素越多叶片越绿,花青素越多叶片越红。彩叶植物叶绿素含量占80%左右,类胡萝卜素占17%左右,花青素占3%左右,彩叶植物与绿叶植物的叶绿素含量有差异,但不至于影响其正常的生命活动。[结论]以期为彩叶植物的生产与园林应用提供参考依据。     

萝卜根径发育候选基因的初步筛选

为了鉴定调控不同萝卜品种间根大小性状差异的关键基因,利用基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术,对2种根直径大小不同的圆球形萝卜‘扬州圆白’(直径大)和‘萨丁’(直径小)进行差异表达基因分析。测序共获得1 468个差异表达转录本。基于基因功能注释分析,共鉴定到参与细胞壁代谢相关的转录本28个,参与蔗糖代谢相关的转录本2个,参与激素合成与信号转导相关的转录本29个。利用RT-qPCR分析对6个细胞壁代谢相关基因的表达模式进行验证,其结果与测序结果基本一致。研究发现参与植物激素合成与激素信号转导相关基因(TIFYs、DELLA、 ERF2和 CYCD3)、蔗糖代谢相关基因( ATBETAFRUCT4和 HK3)和细胞壁代谢相关基因(XTHs、EXPs和COBs)可能是调控‘扬州圆白’和‘萨丁’萝卜根大小品种间差异的关键基因。     

月季花青素苷相关R_2R_3-MYB蛋白基因的克隆和表达分析

【目的】花青素苷是月季花瓣呈红色或粉色的重要因素。R2R3-MYB蛋白是调控植物花青素苷合成的关键转录因子。从月季花瓣中克隆花青素苷调控相关的R2R3-MYB蛋白同源基因,并分析这些基因与月季花瓣颜色和花青素苷合成的关系,为花色基因工程改良奠定基础。【方法】根据植物花青素苷调控相关R2R3-MYB蛋白的保守序列设计简并引物,结合3'-RACE和Y-RACE方法从月季花瓣中扩增同源基因的全长编码序列。用植物第四(Sg4)和第六(Sg6)亚家族的R2R3-MYB蛋白、拟南芥次生代谢调控相关的R2R3-MYB序列和克隆基因的编码蛋白进行多序列比较和进化分析。通过比较不同颜色的月季花瓣中花青素苷含量和R2R3-MYB蛋白基因的表达水平,分析月季花瓣中R2R3-MYB蛋白基因与花青素苷调控的关系。【结果】从月季‘红胜利’的红色花瓣中克隆了2个R2R3-MYB蛋白基因(Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1,Gen Bank登录号分别为KJ664810和KJ664811)。序列分析表明,Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1蛋白均含有保守的R2R3-MYB结构域,分别与植物Sg4和Sg6 R2R3-MYB蛋白同源。Rh MYBs4-1具有Sg4 MYB蛋白典型的C1、C2抑制子和锌指结构。Rh MYBs6-1具有Sg6 MYB蛋白特有的(A/S/G)NDV和KPRPR(T/S)基序。表达分析显示Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1均在月季‘红胜利’的花瓣中高水平表达,在叶片和花药中表达水平很低。比较7种不同颜色月季花瓣中的花青素苷含量和Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1的表达水平,发现红色花瓣中花青素苷含量远高于其他材料,相应地,Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1均在红色花瓣中具有最高的表达水平。在粉红色月季花瓣中,花青素苷含量不到红色花瓣的10%,Rh MYBs4-1的表达水平极低,而Rh MYBs6-1的表达水平与红色花瓣相当。【结论】月季Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1分别编码Sg4和Sg6亚家族的R2R3-MYB蛋白,均在红色月季花瓣中高水平表达,可能是月季花青素苷合成和花瓣颜色的重要调控基因。     

榛子正常发育与败育子房差异蛋白谱对比分析

目的筛选参与调控榛子子房败育的候选蛋白,为榛子遗传改良研究提供科学依据。方法以平欧杂交榛‘达维’的正常发育与败育子房为材料,进行蛋白样品的同位素标记相对和绝对定量iTRAQ(isobaric tags for relative and absolute quantification)技术分析。对鉴定到的所有蛋白进行COG(Cluster of orthologous groups of proteins)功能分类,预测鉴定蛋白的功能。随后依据蛋白定量结果,筛选差异表达蛋白,进而开展GO(Gene ontology)功能富集与KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)代谢路径富集分析以明确其分子功能和重要生物代谢路径。最后,主要从显著性富集路径中筛选可能参与子房败育调控的差异表达蛋白。结果蛋白鉴定共获得317068个二级谱图,特有多肽14267条,蛋白3538个。R、O、J、G和C类中的蛋白数量为最多,分别占有COG功能注释的蛋白总数的19.36%、9.97%、7.80%、7.67%和6.76%。共鉴定到249个差异表达蛋白,其中上调、下调表达蛋白分别为180和69个。GO富集分析结果表明,差异表达蛋白主要执行结合与催化分子功能。KEGG富集分析共找到11个显著性富集路径,最为显著的路径包括:苯丙素生物合成(ko00940),光合作用(ko00195),代谢路径(ko01100),光合作用-天线蛋白(ko00196),次生代谢产物生物合成(ko01110)。初步筛选获得可能参与调控榛子子房败育的候选蛋白37个。结论榛子败育子房的形成与光合作用、碳水化合物运输与代谢、能量合成与转换、花粉管生长与DNA甲基化等相关,本研究为深入解析榛子子房败育的分子机制提供了科学依据。      

紫芽茶树种质资源主要生化成分差异性分析

以28份不同紫芽茶树种质资源为供试材料,采摘春梢一芽二叶制备蒸青茶样,进行水浸出物、茶多酚、氨基酸总量、咖啡碱、花青素含量和各儿茶素组分、酯型儿茶素总量、简单儿茶素总量、儿茶素总量等生化成分差异性分析。结果表明:供试材料均具有高水浸出物(45.00%)特性;茶多酚含量变幅为17.30%~27.50%,平均为23.43%,高茶多酚(25.00%)材料有7份,以‘右文岗红梗绿叶2号’含量最高;氨基酸变幅为1.50%~5.80%,平均为2.99%,高氨基酸(4.00%)材料有4份,以‘隔界大叶4号’含量最高;花青素含量变幅为0.90~26.40 mg/g,平均为4.50 mg/g,高花青素(10.00 mg/g)材料有3份,以‘隔界大叶1号’含量最高。紫芽茶树种质资源芽叶紫色深浅与芽叶中的花青素含量关系密切,芽叶紫色程度越深,花青素含量越高。供试28份紫芽茶树种质资源内含物质丰富,均达到特异茶树种质资源的指标要求,可以作为进一步深入研究的重要资源,也为有针对性地合理开发利用和培育茶树品种提供优良材料。     

紫叶紫薇呈色生理及光合特性研究

紫叶紫薇品种‘Ebony Embers’叶片呈现紫红色,是优良的观叶植物。为了对比紫叶和绿叶紫薇品种的叶色呈现机理和光合特性,以‘Ebony Embers’和绿叶品种‘Arapaho’为试验材料,测定叶片色素含量及分布、可溶性糖含量和光合生理指标。结果表明:1)‘Ebony Embers’叶片中叶绿素、类胡萝卜素及花青苷含量显著高于‘Arapaho’,且花青苷含量的变化与叶片红色程度变化一致,为紫叶呈色的关键色素,主要分布在叶片栅栏组织和海绵组织靠近表皮的部分;2)‘Ebony Embers’叶片可溶性糖显著高于‘Arapaho’,并且在紫叶中可溶性糖含量与花青苷含量呈显著正相关;3)‘Ebony Embers’叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化均为单峰曲线,而‘Arapaho’均为双峰曲线,‘Ebony Embers’的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率始终低于‘Arapaho’,表明‘Ebony Embers’的光合能力低于‘Arapaho’,但其净光合速率的下降与叶绿素含量差异无关。‘Arapaho’光饱和点显著高于‘Ebony Embers’,说明‘Ebony Embers’耐强光的能力较弱;4)2个品种的F_v/F_m值之间没有显著差异,‘Ebony Embers’的叶绿素荧光参数Φ_PSII和ETR均显著低于‘Arapaho’,而NPQ和qN则显著高于‘Arapaho’,表明绿叶紫薇PSⅡ电子传递活性较高,而紫叶紫薇的热耗散效率高于绿叶紫薇,拥有更高的光保护能力。研究结果为培育紫薇优良彩叶品种及在园林中的应用提供了科学依据。      

不同紫芽茶叶香气成分分析

【目的】对比分析不同加工工艺下不同品种紫芽茶叶香气成分及含量的差异,旨在进一步了解加工工艺与茶树品种对紫芽茶叶香气成分的影响,为紫芽茶叶加工技术提升及香气品质调控提供参考依据。【方法】以乌牛早、南山白毛和紫娟3种茶树品种的紫色芽叶制成的4类茶样［直接烘干茶（对照）、绿茶、白茶、红茶］为研究对象,采用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术测定其香气成分,结合感官审评,分析加工工艺与茶树品种对紫芽茶叶香气成分及含量的影响。【结果】乌牛早绿茶感官品质综合表现最佳,总分为90.65分。从12个茶样中共检测出40种香气成分,其中醇类和醛类在香气成分含量及种类上占据主导地位,酯类、烯烃类、酮类和其他类的种类及含量均较少。醇类和醛类相对含量最高分别为84.37%（乌牛早对照）和13.44%（乌牛早红茶）。β-芳樟醇、氧化芳樟醇（呋喃型）、脱氢芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、苯甲醛和水杨酸甲酯等成分相对含量较高;β-芳樟醇和氧化芳樟醇在绿茶中相对含量较低,脱氢芳樟醇和烯烃类物质在绿茶中相对含量较高;不同品种紫芽茶叶的β-芳樟醇相对含量排序为乌牛早>紫娟>南山白毛,相对含量最高为54.05%（乌牛早对照）,最低为19.10%（南山白毛绿茶）;氧化芳樟醇（呋喃型）在南山白毛茶样中相对含量较高,其中在南山白毛白茶与南山白毛红茶中相对含量相差较小;不同品种紫芽茶叶的香叶醇相对含量排序为乌牛早>南山白毛>紫娟,相对含量最高为6.39%（乌牛早红茶）,最低为1.76%（紫娟白茶）;醛类在紫娟茶样中总含量相对较低。在所有茶样中,检测出26种共有香气成分,且共有香气成分间均呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】受加工工艺与茶树品种的影响,12个紫芽茶叶香气成分和含量存在一定差异,同种香气成分在不同茶类中含量也有所不同。乌牛早紫芽用于制备绿茶具有一定优势,而南山白毛紫芽与紫娟紫芽均适合用于制备白茶。     

茶树紫色芽叶中花青素的提取-层析分离及初步鉴定

[目的]为茶叶中花青素的提取、分离与鉴定提供方法支持。[方法]以茶树紫色芽叶为原料,通过提取、除杂获得花青素粗提物,再通过柱层析和薄层层析分离获得一种花青素,采用紫外-可见光谱法对其结构进行鉴定。[结果]花青素粗提物在465～550 nm波长范围内有花青素特有的吸收峰,可以初步确定花青素粗提物中含有花青素。花青素粗提物在浓盐酸中显粉红色,且其在KI·I_2试剂的作用下不产生棕色沉淀,表明花青素主要存在于花青素粗提物中,而且其中不含有咖啡碱。显色鉴定结果表明,柱层析出的F8含有花青素。显色和紫外-可见光谱法的鉴定结果表明,薄层层析出的C2为花青素组分。以紫芽茶为原料,采用乙醇水溶液提取花青素,并通过石油醚脱脂,三氯甲烷、乙酸乙酯除杂获得花青素粗提物,所得花青素产率为6.44%。[结论]该研究对茶树资源的开发利用具有重要意义。     

紫娟茶花青素对“三高”的影响及其开发利用

普洱茶是云南省特有的大叶种茶,其主要成分是茶多酚,即茶叶中多酚类物质的总称,包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等,其中以黄烷醇类物质(儿茶素)最为重要,含量约占茶多酚总量的70%左右。而紫娟茶是从云南大叶群体中采用单株育种法育成的茶树良种,其不仅有大叶种的优势,更有自己独特的品质特征,特别是其高花青素含量,在降低三高方面疗效显著。结合国内外的文献,比较全面系统地介绍了花青素对高血压、高血脂和高血糖的预防和治疗功效,为该茶叶以及其内含成分作进一步研究提供一定的理论依据。     

不同茶树品种吸收累积镉的差异研究

为了解不同品种茶树对镉的响应差异，比较了9个当前主栽茶树品种对Cd吸收累积的差异特征。采用盆栽试验方法研究了不同品种茶树在对照、Cd处理（土壤Cd含量1 mg·kg^-1）条件下，茶树地上部分干物质质量、Cd在茶树各部位的含量、富集转运系数以及茶树根部镉相关转运蛋白基因的表达。结果表明，Cd处理下不同茶树品种地上部分干物质质量出现不同程度增加。两种处理下，Cd在茶树中的分布趋势均表现为根 > 枝干 > 成熟叶 > 新梢，Cd处理下，这四个部位平均Cd含量分别为32.79、0.293、0.112、0.044 mg·kg^-1。Cd处理下，土-根的富集系数和根-枝干、根-成熟叶、根-新梢的转移系数范围依次为7.17~30.12、0.017~0.078、0.002~0.007、0.000 3~0.006 1。CsZIP1、CsZIP2、CsHMA2、CsCAX2在紫鹃中表达量最高，CsHMA1在中茶108、乌牛早、紫鹃、浙农117表达差异不显著。综上，当茶园土壤0.3≤Cd≤1.5 mg·kg^-1时，不同品种茶树的新梢Cd含量都远低于国家标准限值（Cd≤1 mg·kg^-1），处于安全范围内。     

特种紫茶降压活性物质初探

 在1991年动物实验的基础上,对比分析了特种紫茶和云抗10号（对照）夏秋两季的蒸青、烘青茶中降压活性物质含量。结果表明,特种紫茶在黄酮类、咖啡碱、锌和花青素含量上较对照要高,而茶氨酸和儿茶素总量则较对照低;初步提出黄酮类、锌或花青素是特种紫茶的降压特异物质,而未测的茶叶皂素也极为可能。     

茶树紫色芽叶分级标准研究*

 不同品种茶树上的紫色芽叶的紫色深浅不同,建立茶树紫色芽叶的分级标准,将为今后的进一步的研究提供有益的参考。首次运用目测、色差计测色和花青素含量分析相结合的方法,研究了茶树紫色芽叶等级划分的理化指标。结果表明：茶树芽叶紫色深浅与色差计测色值a,b,L及花青素的含量密切相关,可以根据紫色芽叶的色差计测色值a,b,L的读数范围和芽叶花青素的含量水平将茶树芽叶分成绿色、浅紫色、中紫色、深紫色和特紫色5个等级,据此建立了一个茶树紫色芽叶的分级标准。该标准的建立为今后进一步研究和开发茶树紫色芽叶提供了有益的参考。     

红紫芽茶利用研究进展

红紫芽茶树是一种具有高花青素含量的特色茶树种质资源,全年新梢呈红色、紫色或红紫色.综述了红紫芽茶树种质资源创新利用、红紫芽茶生化特点和产品开发、红紫芽茶的生理功能、茶树花青素的提取技术及茶树花青素合成代谢分子生物学研究进展,并展望其研究应用前景,提出要加强红紫芽茶树种质资源的收集和创新利用,加强红紫芽茶特色产品开发,加强红紫芽茶遗传特点和代谢调控机制研究.     

茶树紫色芽叶分级标准研究

不同品种茶树上的紫色芽叶的紫色深浅不同,建立茶树紫色芽叶的分级标准,将为今后的进一步的研究提供有益的参考。首次运用目测、色差计测色和花青素含量分析相结合的方法,研究了茶树紫色芽叶等级划分的理化指标。结果表明:茶树芽叶紫色深浅与色差计测色值a,b,L及花青素的含量密切相关,可以根据紫色芽叶的色差计测色值a,b,L的读数范围和芽叶花青素的含量水平将茶树芽叶分成绿色、浅紫色、中紫色、深紫色和特紫色5个等级,据此建立了一个茶树紫色芽叶的分级标准。该标准的建立为今后进一步研究和开发茶树紫色芽叶提供了有益的参考。     

基于高通量转录组测序初步揭示丹参根和叶中丹参酮和丹酚酸含量差异的分子机制

丹参的药用部位为干燥根及茎,叶片不作为药用部位。为了解析丹参不同组织部位药效的差异,本研究使用Illumina高通量测序平台完成丹参药用部位根和非药用部位叶的转录组测序和功能注释,分析比较了根和叶中的差异表达基因,并进行基因的深度挖掘。本研究共获得54.17 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到8.29 Gb以上,Q30碱基百分比在94.37%以上。共检测到表达基因32700个,其中已知基因25607个,新基因7093个;表达转录本共56230个,其中已知转录本24627个,新转录本31603个。根和叶中差异表达基因有6959个,其中3265个基因上调表达,3694个基因下调表达。对丹参酮生物合成通路(二萜代谢通路map00904)和丹酚酸生物合成通路(苯丙烷代谢通路map00940)上差异基因分析,分别获得2个差异表达的PAL基因和2个差异表达的CPS基因,这些差异表达基因可能与丹参酮、丹酚酸主要在丹参根中积累有关。本研究结果为参与丹参酮和丹酚酸生物合成功能基因的挖掘、药效物质次生代谢途径解析提供了丰富的信息。