"中茶108"诱变育种的实践和体会

通过对茶树的物理诱变,化学诱变及理化复合诱变的系统研究,提出了适宜于茶树的诱变技术及其技术指标。明确了茶树体内自由基及咖啡碱、儿茶素等次生代谢产物含量与辐照损伤、辐照致敏的关系,探讨了茶树体内DNA辐照损伤的机制,发现了微核细胞率作为预测茶树辐照损伤的鉴定指标。成功地诱变选育出国内首个应用辐照诱变育种技术育成的国家茶树品种——"中茶108"。     

茶树组织培养研究进展及其应用

摘要: 茶树是木本植物,茶树组织培养研究相对其它草本植物研究进展较为缓慢。本文综述了茶树组织培养的研究进展,以及在快速繁殖、茶树人工种子、辅助育种、种质保存、次生代谢产物等方面的应用,并对今后茶树组织培养研究做了展望。     

茶饼病诱导感、抗茶树品种的基因表达谱分析

为揭示茶树被茶饼病危害诱导的防御反应机制,本研究选择抗病和感病茶树品种为材料,通过转录组测序和数字表达谱分析茶树叶片被茶饼病危害前后的基因表达差异。结果显示,共筛选出差异表达基因974条,其中共有的为122条,抗病品种中特异364条,感病品种中特异的为488条。对差异表达基因进行分析发现,茶饼病危害主要影响了茶树体内代谢途径、内质网蛋白质加工、次生代谢产物的生物合成、植物病原相互作用、植物激素信号转导途径、淀粉与蔗糖的代谢、苯丙醇生物合成等通路中关键基因的表达水平,这些差异基因包括抗病蛋白基因(R protein)、水解酶基因、细胞壁加固基因、转录因子基因、植物激素及其信号转导基因、次生代谢和氧化酶类、转运蛋白等。利用RT-qPCR对筛选的6个基因进行验证,其表达模式与测序结果一致。本研究初步明确了茶饼病侵染对茶树基因转录水平的影响,为揭示茶树抗病的分子机制奠定了基础。     

茶树芽叶黄化变异的机理研究取得重要进展

<正>据悉,近日,中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种团队在茶树芽叶黄化变异的机理研究中取得重要进展。该团队以正常绿色品种龙井43和黄化品种中黄2号为材料,比较分析了两品种的生化成分、叶绿体结构、基因表达与代谢途径,发现与龙井43相比,中黄2号新梢具有较低的叶绿素、类胡萝卜素、花青素和儿茶素含量,较高的茶氨酸和游离氨基酸含量等特征。透射电镜观察发现中黄2号黄化叶片中叶     

《茶树次生代谢》在科学出版社出版

<正>由安徽农业大学、安徽省茶业学会宛晓春教授、夏涛教授等编著的《茶树次生代谢》获得中国科学院科学出版基金资助,并在科学出版社出版。《茶树次生代谢》是一部系统阐述茶树次生代谢研究进展的专著,围绕茶树中特征性次生代谢产物,从基础代谢入手,内容涵盖次生代谢产物的合成、积累与转化,生物合成途径与关键酶,     

组学技术应用于茶树物质代谢研究中的进展

茶树是多年生常绿木本植物,对种质资源进行有效地评价与分析是茶学研究的重要领域,茶树代谢产物如多酚类、咖啡碱、茶氨酸和多糖类等物质不仅是重要的植物天然产物,也是构成茶叶滋味、香气的特征品质成分,被广泛应用于食品、医药等行业。组学技术具有高通量、高灵敏度和系统性的特点,已成为生命科学研究中的强有力工具,也为茶树研究提供了新的方法。茶树系统生物学的研究离不开组学技术的发展,功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学等技术已应用于儿茶素、氨基酸、咖啡碱、多糖等重要功能成分的代谢研究。本研究综述了组学技术在茶树物质代谢中的研究进展,对研究中的不足之处进行了阐述,并讨论了组学技术在茶树物质代谢研究中的应用前景。     

茶树莽草酸代谢途径相关基因研究进展

莽草酸生物合成是连接植物初生代谢和次生代谢的关键节点。目前,莽草酸合成代谢途径关键基因的克隆、功能验证及表达调控的研究取得了一定成果,对调控茶树生长发育、提高茶叶产量和品质等研究均有重要意义。为此,本综述就莽草酸代谢途径与茶叶产量品质形成的相关性、相关调控基因研究进展,以及其他植物中该途径相关基因研究进展等进行了总结,以期为茶树遗传育种基础理论及高效育种技术的研发等提供参考。     

安吉白茶阶段性白化机理的研究进展

安吉白茶是一种低温敏感型茶树变异品种,其新梢发育过程具有阶段性白化的现象。安吉白茶茶叶品质与其白化程度密切相关,鲜叶越白,氨基酸含量越高,加工后成茶的感官品质越好,所以确保良好的白化程度是安吉白茶栽培的主要目标之一。因此,研究安吉白茶新梢发育过程中阶段性白化现象的机理,对于安吉白茶的开发利用具有重要的意义。本文综述了植物白化与安吉白茶白化机理的研究进展,并展望了今后的研究重点。     

AM真菌对连作作物根系代谢产物影响的研究进展

近年来,连作问题一直危害着作物的产量和品质。大量研究证明,丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌与作物根系形成共生的菌根,并通过分泌次级代谢产物抵抗外界环境所带来的侵害。为探究AM真菌在作物调节次级代谢产物中扮演的角色和作用机理,本研究总结了AM真菌对次生代谢产物种类及含量的影响;归纳了AM真菌在生态防御连作问题上的机理,包括次生代谢物质可诱导信号物质产生,连作作物的化感自毒作用和AM真菌促进次生代谢产物增加,缓解连作障碍。最后指出目前存在的问题并对将来的研究方向做了展望。     

揭示茶叶富含风味物质之谜

正儿茶素类物质在茶树中含量最高,是形成茶叶风味的主要特征性次生代谢物。茶树中之所以富含该类物质,与其关键合成酶基因扩增有关。研究发现,茶树基因组发生过两次全基因组复制事件,近期一次发生在3000-4000万年前,该事件及后续串联复制导致了大多数次生代谢相关基因拷贝数显著扩增。值得关注的是,涉及包括儿茶素在内的小分子次生代谢产物酰基化反应的SCPL基因发生大量扩增,其中的18%是由     

茶树CsJAZ3基因的克隆表达及其与咖啡碱含量的相关性

茶作为世界三大饮料之一,富含咖啡碱、类黄酮、茶氨酸等次生代谢产物,具有极高的营养价值。JAZ蛋白因含有TIFY保守序列而隶属于TIFY家族,是一类在植物发育和防御反应中起着关键作用的蛋白家族,也是茉莉酸信号途径中重要的负调控因子。为了探究JAZ基因在茶树中发挥的作用,本研究通过同源重组克隆技术从茶树中克隆到一个JAZ基因,命名为CsJAZ3。结合生物信息学、基因表达模式及相关性分析初步推测了该基因的生物学功能。本研究结果表明,CsJAZ3全长1 101 bp,编码366个氨基酸,属于亲水性蛋白质,不含信号肽,不属于分泌蛋白,无跨膜区域,定位在细胞核。该蛋白含有高度保守的结构域,具有典型的TIFY蛋白家族特征。CsJAZ3在茶树新梢各组织部位均有表达且存在显著差异,其中叶中表达量最高。进一步研究发现,CsJAZ3基因表达量与咖啡碱含量呈显著正相关,推测Cs JAZ3基因可能参与调控咖啡碱合成。本研究为进一步解析茶树JAZ基因功能及JA信号调控次生代谢产物合成机制提供参考。     

茶树功能基因分离克隆研究进展

茶叶是世界上最流行的无酒精饮品之一,具有许多生理保健作用。在包括中国在内的许多国家,茶树是重要的木本经济作物之一,它含有许多有价值的次生代谢产物。最近十多年来,茶树分子生物学研究是茶叶科学中最活跃和进展最快的一个领域。分离和克隆重要的茶树功能基因,对揭示茶树优质、高产和抗逆的分子机理,对采用基因工程技术进行茶树遗传调控等都有重要意义。本文介绍了茶树功能基因分离克隆的研究进展,并对今后茶树功能基因的研究提出了展望。     

基于PacBio平台的掌叶鱼黄草全长转录组分析

掌叶鱼黄草是一种药用植物,但其药用成分的合成途径和调控基因尚不明确。为了进一步了解掌叶鱼黄草的遗传信息,探寻次生代谢产物合成的分子基础,本研究通过PacBio平台对掌叶鱼黄草进行了全长转录组测序。组装测序结果获得17 339个Unigene,注释了17 163个Unigene。有8 606个Unigene参与了156条代谢通路。其中包含18条次生代谢产物合成通路,相关Unigene有395个。在这些通路中,苯丙素类、三萜类和叶酸等合成产物可能与掌叶鱼黄草的药用活性有关。本研究为掌叶鱼黄草后续次生代谢产物合成和药理机制研究工作提供基础,全长转录组序列信息可以为后续二代转录组测序结果拼接提供参考模板。     

茶树WRKY转录因子的鉴定与分析

本研究以三个不同品种的茶树叶片转录组数据为材料,通过PAFM、SMART数据库对茶树WRKY转录因子进行严格搜索与鉴定,得到45个茶树WRKY转录因子,利用生物信息学的方法分析了茶树WRKY蛋白的一级结构性质、分类、系统发生学和保守结构域等特征。结果表明,茶树基因组至少存在45个以上的WRKY转录因子,氨基酸数在44~613之间,部分WRKY不稳定,约占11%;根据WRKY结构域的数量及锌指结构特征可将其分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ三大类,GroupⅡ可分成多个亚类,有部分成员的七肽保守域和锌指结构域发生了突变;三级结构显示,茶树WRKY蛋白保守结构域含5个β折叠。采用比较转录组学的方法研究了茶树WRKY转录因子的表达模式,结果表明,不同茶树品种间存在较多的差异WRKY基因,有的呈显著上调表达趋势,有的下调表达;该研究是茶树WRKY基因进化及功能研究的理论基础,对进一步揭示不同茶树品种间差异性状的形成机理和转录调控机制具有重要意义。     

马蓝次生代谢产物研究进展

马蓝是一种常用的道地药材,地下根茎与根常作为生产板蓝根及制剂的原料,具有多种药效功能。药用植物中有效成分大多数为植物次生代谢产物,但当前就马蓝次生代谢方面的研究却鲜有报道。本研究以植物的次生代谢为出发点,结合马蓝目前已经报道的药效成分研究现状,着重从酚类、萜类、含氮化合物3种次生代谢产物对马蓝次生代谢产物研究概况进行阐述,旨在为马蓝药效成分形成的分子机制研究提供理论基础,为进一步开展马蓝种质创新工作奠定基础。     

中国农科院在茶树抗寒机理研究方面取得重要进展

<正>近日,中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种团队在糖介导的茶树抗寒机理研究中又取得重要进展。该团队通过对冷驯化中茶树抗寒生理指标测定,以及对茶树叶片组织亚细胞结构变化的观察,结果表明冷驯化能够促进茶树叶绿体中淀粉粒的水解,并成功克隆了59个涵盖淀粉代谢、可溶性糖代谢、糖转运及糖信号转导等通路的关键基     

不同烤烟品种成熟期氮代谢及次生代谢差异研究

为研究不同烤烟品种成熟期氮代谢及次生代谢的差异性,探究不同烤烟品种合适的施氮量。以‘NC71’、‘云烟105’、‘豫烟13号’为试验材料,设置低氮(30 kg/hm²)、中氮(45 kg/hm²)、高氮(60 kg/hm²)3个处理,对成熟期氮代谢关键酶活性及其产物、次生代谢产物的含量进行测定。结果表明,‘NC71’高氮处理、‘豫烟13号’低氮处理、‘云烟105’中氮处理的硝酸还原酶(NR)活性分别为1.474、1.395、1.533 U/g;谷氨酸合成酶(GOGAT)活性分别为218.447、192.276、203.052 nmol/(mg·min);总酚含量分别为6.652%、6.539%、6.076%,差异均未达到显著水平。相关性分析表明,NR活性与类胡萝卜素的相关系数达到0.855,达到极显著水平,与游离氨基酸、烟碱和总酚的相关系数均在0.6以上,呈显著正相关;谷氨酰胺合成酶(GS)活性与其次生代谢产物的相关系数均在0.5以上,且均达到显著水平。改变NR、GS活性会影响氮代谢次生代谢产物含量,有利于烟叶品质改善。...     

安吉白茶阶段性白化过程中光合特性的变化

为阐明安吉白茶阶段性白化过程中光合特性的变化,本研究以特殊茶树资源安吉白茶为材料,研究其阶段性白化过程中叶绿体超微结构、光合作用、光合色素和生化成分的变化。结果表明,安吉白茶白化阶段叶绿体发育受阻,已发育的叶绿体超微结构被破坏,复绿阶段则逐渐恢复正常;净光合速率、气孔导度和蒸腾作用在阶段性白化过程中整体呈上升趋势,而在白化期显著下降;胞间CO2浓度在阶段性白化过程中整体呈下降趋势,而在白化期有所升高;光合色素和茶多酚含量在阶段性白化过程中整体逐渐上升,而在白化期显著降低;总氨基酸和茶氨酸含量在阶段性白化过程中整体逐渐下降,而在白化期显著升高。为安吉白茶叶色突变和高氨基酸含量形成机制研究提供了一定的理论基础。     

转录组学技术在茶树抗逆性的研究进展

茶树(Camellia sinensis)属山茶科山茶属,是一种重要的木本经济作物,其叶片富含多种活性物质,其中尤以儿茶素、咖啡因、茶氨酸及其他游离氨基酸等活性成分对茶叶品质有重要影响。逆境胁迫是影响茶树生长发育、产量及品质的重要因素,人们对茶树应答逆境胁迫的分子机理越来越关注。转录组学作为功能基因组学的重要组成部分,它从RNA水平上全面研究物种的基因表达情况。利用该技术研究逆境胁迫下茶树基因表达的情况,有利于阐明茶树对逆境胁迫的应答机理。本综述主要介绍应用转录组学技术研究茶树应答生物胁迫和非生物胁迫(干旱,温度,盐碱,重金属等)的进展,以期为茶树抗逆性分子机理的研究提供理论参考。     

甘草内生菌研究概况

甘草内生菌能够产生与宿主植物相同、相似或全新的活性代谢物。采用内生菌发酵法生产甘草次生代谢物对可持续利用甘草资源及筛选新型活性代谢产物具有重要意义。在过去的几十年,尽管人们对甘草内生菌多样性、分离和鉴定、药理作用、次生代谢产物等方面进行了研究,并取得了一定的成果,但还远远不能满足生产的需要,甘草内生菌作为微生物资源是天然产物的重要来源。本研究综述了甘草内生菌及其次生代谢产物的相关研究,归纳出甘草内生菌可产甘草苷、甘草次酸、甘草素等次生代谢产物,并针对甘草内生菌次生代谢产物研究中存在的问题进行了展望,为合理利用甘草内生菌及进一步开发应用提供参考。