基于RNA-Seq的油茶种子α-亚麻酸代谢途径及相关基因分析

以油茶果实膨大期和油脂合成高峰期的种子为材料,进行转录组测序和表达谱数据库构建,并对油茶种子α-亚麻酸代谢途径相关基因进行分析。转录组测序获得油茶种子α-亚麻酸代谢非冗余基因 Unigenes序列共112条,与α-亚麻酸代谢密切相关的不饱和脂肪酸合成途径非冗余基因 Unigenes 序列94条,包含12种调控α-亚麻酸代谢主要酶基因。表达谱数据分析显示,果实膨大期和油脂合成高峰期的α-亚麻酸合成代谢途径相关基因具有不同的表达模式,参与油茶种子α-亚麻酸的合成及形成多种不饱和脂肪酸的物质转化。采用实时荧光定量 PCR方法验证油茶种子 LOX,AOS,ACOX,AOC,OPR,AACT,PLA2,HPL,DOX,MFP,FAD2,FAD3等关键基因在油茶种子油脂合成不同时期的相对表达量,结果表明各基因表达规律与表达谱数据分析结果一致。克隆、调控这些相关基因将会为提高α-亚麻酸含量的油茶育种提供依据。     

基于油脂合成期油桐种仁转录组数据的α－亚麻酸代谢途径解析

【目的】油桐种仁中产出的桐油经济利用价值极高。桐油中α－桐酸的含量高达70%,然而植物体内α－桐酸代谢通路的研究还未见报道,这对直接筛选油桐α－桐酸代谢通路相关酶基因造成一定的困难。α－亚麻酸作为α－桐酸的同分异构体,其代谢通路的研究则较为深入,能为α－桐酸代谢通路的解析提供参考。因此,本研究期望在油桐种仁转录组数据的基础上,解析油桐的α－亚麻酸代谢途径,为油桐α－桐酸代谢机理的阐明提供理论参考。此外,通过调控这些基因的表达模式以及开发与之紧密连锁的分子标记,可大大加快油桐遗传改良和分子育种的进程。【方法】采用 RNA-Seq技术对油桐种仁3个不同油脂合成期的转录组进行比较,获得大量差异表达的Unigene,并将这些Unigene归类于128个代谢途径。在此基础上,通过GO分类和Pathway富集性分析,解析油桐α－亚麻酸代谢通路并分析通路中相关酶基因在油脂合成期的表达变化规律。【结果】通过对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期的油桐种仁RNA测序,共获得长度为200～3000个核苷酸的非冗余Unigene序列58439条,其中能够比对到公共数据库中已知基因序列的 Unigene共有41059条,占所有非冗余基因的70.3%。不同长度的非冗余 Unigene序列与数据库中序列匹配的效率不同,越长的序列匹配效率越高。序列长度大于2000 bp的序列匹配效率达到98.28%,而500～1000 bp和100～500 bp的序列分别只有78.86%和48.99%的匹配效率。3个种仁油脂合成期的转录组数据中共有105个 Unigene可被富集于α－亚麻酸代谢途径,占所有非冗余 Unigene的0.47%。从3个转录组数据的两两比较中鉴别出一些差异表达Unigene,其中也有一些可被富集于α－亚麻酸代谢途径。通过在KEGG数据库中进行检索后发现,105个 Unigene序列分别对应于14个α－亚麻酸代谢途径关键酶基因,这些基因在其他物种中都有同源基因与之对应。通过基因表达模式分析发现,整体上与合成代谢相关的基因在油脂合成期呈现上调的表达模式,而与分解代谢相关的基因则呈现下调的表达模式。【结论】在油桐种仁转录组数据的基础上,解析油桐α－亚麻酸代谢途径,获得与α－亚麻酸代谢相关的重要酶基因并分析它们在油脂合成期的表达模式,这对后续研究具有重要的启示作用。     

小果油茶不同居群种仁含油率及脂肪酸组分变异特征分析及评价

以小果油茶全分布区的15个居群为试验材料,分析其种仁含油率及脂肪酸组分12个性状的变异状况.结果表明:小果油茶种仁含油率及脂肪酸组分性状变异类型较为丰富,遗传多样性水平较高,但不同性状的变异水平相差较大.除了西南地区5个居群外,含油率及脂肪酸组分12个性状在其它居群的多重比较中呈显著差异.除了含油率在居群间的变异略大于居群内外,脂肪酸各组分性状主要变异存在于居群内,且居群内变异远大于居群间变异.利用主成分分析得综合得分值来评价居群品质水平,结果表明福建漳浦居群综合得分值最高,即品质水平最佳,其次为福建闽清,其余居群排序依次为江西宜春、广西融水、福建建宁、贵州黎平、广西龙胜、广西三江、湖南通道、湖南平江、江西定南、江西崇仁、福建浦城、福建宁化及湖北阳新.     

基于油茶组59万条EST序列的转录组学初步分析

油茶组(Camellia Sect.Oleifera)植物是我国特有的木本油料植物,主要分布全国14个省(区),种植面积达300万hm2.茶油为油茶组多个树种种仁油的统称,其中以油茶(Camellia oleifera)最为常见,其次是浙江红山茶(C.chekiangoleosa)和短柱茶(C.brevistyla)等.     

油茶花芽分化后期内源激素与代谢组学差异分析

[目的]解析内源激素和关键代谢物调控油茶花芽分化的分子机制.[方法]以3个分化时期(雌雄蕊形成期、子房和花药形成期、雌雄蕊成熟期)的普通油茶花芽为研究对象,采用LC-MS和GC-MS技术分别进行内源激素和代谢物差异分析,并对差异代谢物进行PCA主成分分析和OPLS-DA分析,研究不同激素在3个分化时期的动态变化,解析关...     

基于关键气象因子的油茶种仁含油率预测模型构建

含油率是油茶重要的经济性状,构建油茶含油率预测模型对于茶油产量预报有重要的意义。本研究以普通油茶为研究对象,通过分析油茶种仁含油率与不同气象因子的关系,确定影响油茶种仁含油率的关键气象因子,然后用回归分析法构建基于关键气象因子的油茶含油率预测模型,并用独立资料检验预测模型效果。结果表明:8月月平均气温、8月月最高气温、9月月最高气温、油脂转化积累高峰期最高气温与含油率呈显著的负相关关系。通过逐步回归分析法拟合得到了3个油茶含油率预测模型,用独立资料检验后,发现基于9月降水量(x1)、9月月最高气温(x2)和油脂转化积累高峰期最长连续无降水天数(x3)的油茶种仁含油率(y)预测模型(y=79.46-0.03x1-0.86x2-0.30x3)效果好,平均相对误差为4.6%,可应用于普通油茶种仁含油率预测。     

土壤养分与油茶产量与种仁含油率的相关性研究

对福建省5个主要油茶产区的土壤养分、油茶产量和种仁含油率进行了调查和测定,结果表明:(1)样地间p H值差异最小,其他土壤养分差异明显,种仁含油率的差异较小。(2)相关性分析结果显示,土壤养分相互关系紧密,有非常明显的协同与拮抗作用,油茶产量与种仁含油率的负相关系数达到-0.67。(3)通径分析表明土壤中有效Fe、水解性N、速效K对产量的影响最大,大、中量元素对油茶产量较大的正向直接通径效应是微量元素的间接通径效应累积的结果,回归分析表明全K、有机质、有效Fe与产量的相关性达到极显著水平,不同的分析方法得出的主要结果基本一致。(4)含油率受土壤养分的影响较小。应根据油茶林本底营养和需肥特性制定科学合理的施肥方案。     

油茶复合林的功能特征研究

通过对油茶复合林与纯林之间、复合植冠层上下之间的水分生理生态比较研究，分析了油茶复合林不分生理生态特征。结果表明：（１）复合林林地与纯林林地比较，不仅提高了土壤的持不性能，而且对水分的散失具有“缓冲性”。（２）复合无声支上下气温和相对湿度有较明显差异，上部温度高、下部温度低；上部相对温度小，不上对温度大。复 蒸腾作用是垂直分层的，其最强分区位地高度０．５－０．７５之间。（４）复合林的蒸腾强度月变化     

油茶根系与内生细菌枯草芽孢杆菌互作早期的转录组分析

【目的】研究油茶-内生细菌互作早期的油茶根系转录组变化规律,为阐明油茶与内生细菌互作的分子机制提供依据。【方法】构建内生细菌枯草芽孢杆菌1-L-29gfp^r与油茶根系互作体系,以不同时间（0、6、12、24 h）的互作体系为研究材料,利用RNA-Seq技术对油茶根部进行转录组测序及分析。【结果】1)转录组测序共产生52 958 922条序列,约46.1 Gb,差异表达基因10 314条（FDR<0.05且|log₂FC|>1）。随着互作时间的延长差异表达基因数量呈高-低-高的趋势,接种6 h后差异表达基因数量为6 306个,其中显著上调3 434个,显著下调2 572个;接种12 h后显著上调903个,显著下调526个;接种24 h后显著上调1 195个,显著下调1 384个。2)GO富集分析表明：接种6 h油茶的生物学过程、分子功能方面变化最为明显,生物学过程中磷酸代谢、含磷化合物代谢、响应激素途径、茉莉酸代谢、响应细菌途径等;分子功能中萜烯合酶活性、双加氧酶活性等;细胞组分中膜固有成分等得到富集。3)KEGG通路分析中差异表达...     

不同沼液用量对油茶生长及果实品质的影响

为给沼液的合理利用提供科学依据,以6年生油茶林为试验材料,采用随机区组试验设计,设置了B0(0 kg/株,对照组)、B1(10 kg/株)、B2(20 kg/株)、B3(30 kg/株)、B4(40 kg/株)共5个试验组,就不同沼液用量对油茶生长及果实品质的影响情况进行了试验。结果表明:施用沼液能有效促进油茶的营养生长,对油茶地径增长和冠幅增长的影响均达到了显著水平。B2处理和B3处理的单株产量比对照组分别增长了25.45%和4.1%。5个处理组中,B3处理对油茶果实品质的效果最好,与对照相比,B3处理的单果质量增加了8.83%,其横径增加了10.21%,其纵径提高了9.37%。文中还对油茶产量与其各营养生长指标间的相关性进行了分析,结果表明,树高增长量对油茶产量的相关性最大。综合分析认为,B3(30 kg/株)处理最能有效促进油茶生长,提高油茶产量。     

油茶土壤养分和果实主要经济性状对沼液用量的响应

为给沼液在油茶上的应用提供合理与科学的指导,以6年生油茶林为研究对象,采用随机区组试验设计,设置了5个施不同沼液量的试验组(B_0:0 kg/株,对照组;B_1:10 kg/株;B_2:20 kg/株;B_3:30 kg/株;B_4:40 kg/株),连续2 a观测其对油茶土壤主要养分含量变化情况及对油茶果实产量、含油率的影响。结果表明:施用沼液能够显著增加土壤中有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的含量,对土壤肥力改良作用明显。在施沼液2 a后,土壤中碱解氮、速效磷、速效钾的含量均随着沼液用量的增加而逐渐增加,土壤有机质的含量则趋于平稳。5组处理中,以B_4(40 kg/株)处理对土壤养分含量的改善效果最好。在油茶果实方面,施用沼液能有效提高油茶单株鲜果产量,改善油茶果实经济性状。不同沼液用量处理油茶鲜籽含水率、鲜出籽率、种仁含油率、鲜果含油率差异显著。与对照组B_0处理相比,B_3(30 kg/株)处理油茶鲜出籽率提高了56.7%,干出籽率提高了34.72%;B_4处理主要提高了油茶果实含油率,与对照相比,其种仁含油率提高了21.20%,鲜果含油率提高了58.93%。土壤速效养分含量与油茶果实含油率呈显著正相关,其中以土壤速效磷含量与果实含油率相关性最好。因此,施用沼液能够改善土壤速效养分含量,显著提高油茶果实含油率。     

分子技术在油茶中的应用研究进展

分子技术因稳定性高、标记数量多、多态性丰富等众多优点而被应用于油茶研究中。从油茶遗传多样性、品系分类及品种鉴定、文库构建和重要基因研究3个方面分别阐述了分子技术在油茶研究中的应用和最新进展,并对分子技术在油茶研究领域的发展前景进行了展望。     

近成熟期及采后晾晒的油茶种仁淀粉与油脂含量研究

为了探究油茶种仁油脂与淀粉之间转化的可能性,提高油茶果实采后可溶性淀粉和油脂的含量,从而为油茶果实的科学采摘及晾晒提供参考依据,以国家审定品种‘华硕’不同发育时期的果实为试材,研究了近成熟期种仁油脂与淀粉含量的变化规律,以及采后自然晾晒和不同光质条件下晾晒对其油脂与淀粉含量的影响情况。结果表明:油茶近成熟期果实发育及采后自然晾晒过程中油脂与可溶性淀粉的含量变化均呈极显著正相关;采后自然晾晒能促进近成熟期果实对油脂和可溶性淀粉的积累,但对成熟果实却没有促进作用;不同光质条件下晾晒过程中油脂和可溶性淀粉的含量变化间虽然存在负相关性,但其相关性不显著;覆蓝色膜晾晒最有利于近成熟期果实采后可溶性淀粉转化为油脂。     

油茶林培育研究进展

油茶是我国特有的主要木本油料树种。开发利用我国丰富的油茶资源,具有重要的社会和经济效益。本文从油茶的良种选育、育苗技术、种植技术、幼林抚育管理、成林管理等方面,综述了近年来我国油茶林培育的研究概况。     

油茶研究文献的可视化分析

为了解油茶（Camellia oleifera）的研究近况,以 Web of Science 数据库截至2016年4月1日收录的所有关于油茶的文献为对象,利用 Histcite 和 SATI 等软件对其进行文献计量和可视化分析。结果表明,该数据库检索的222篇相关文献刊载于147种期刊中,每种刊物平均发表文章1.51篇;共有742位作者,20个国家或地区,196个研究机构参与。此外,论文发表数量呈逐年增加的趋势,主要发表在《Hortscience》、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》等农林科学类杂志,中国是发文量最多的国家,占总发文量的84.23%,中南林业科技大学是发文最多的机构,发文量占总发文数量的18.1%,研究的热点主要集中在茶油抗氧化活性、皂素等方面。     

扦插基质与激素处理对油茶扦插生根的影响研究

以广东省野生油茶母树嫩枝或1 a插穗为试验材料,探讨不同基质、激素溶液和浸穗时间对油茶扦插育苗效果的影响.研究结果表明:以100％细沙为扦插基质时,生根率、侧根数和侧根长,分别为66.84％、2.88条和2.78 cm,显著大于其它处理(P＜0.05);3种激素(IAA、NAA、ABT6)处理中,采用ABT6溶液处理的生根率和侧根长最大,侧根数较多,均显著大于CK (P ＜0.05);浸穗处理中,25 mg/L ABT6溶液浸泡2h处理的生根率最高,为84.37％,侧根数和侧根长也较多,分别为3.49条和2.31 cm.因此进行油茶秋季扦插繁殖时,插穗宜采用25 mg/L ABT6溶液浸泡2h后,扦插于100％细沙基质上.     

湖北省油茶研究进展报告

湖北省是我国油茶北部中心产区,也是最早开展油茶良种选育和丰产栽培示范推广的地区。本文依据大量文献记载和调查数据,对湖北省油茶栽培历史与资源培育情况、科技支撑在油茶产业发展中的作用、油茶科学研究及产业化发展情况进行了系统阐述。最后,针对湖北省油茶产业发展中存在的科技问题提出了建议。     

油茶选优栽培试验研究

应用多目标决策方法,对22种油茶品系的生长、开花、结果、产油量进行综合评价,结果表明：优良无性系安无4综合评价最好,其次为油茶优良家系安优11,综合评价较好的油茶品系有安优2、安优10、安优5,5个优良品种具有生长好、早实丰产等特点,定植6年后年产油量达150kg/hm^2以上,比CK增产7.41～9.35倍,是值得推广的油茶优良品系.