茶尺蠖幼虫取食提高茶树儿茶素代谢响应强度

研究了茶尺蠖幼虫为害茶树叶片对儿茶素合成途径的影响。采用3龄茶尺蠖幼虫取食茶树新梢芽下第二叶,测定了儿茶素合成相关基因的表达水平和儿茶素含量。研究结果表明,与对照相比,茶尺蠖幼虫为害后3、6、12βh显著诱导了CsANR基因的相对表达水平,且在为害后3βh和12βh达到了极显著差异。CsLAR基因在茶尺蠖为害后6βh和12βh,与对照具有显著差异。茶尺蠖幼虫为害后24βh显著诱导了没食子酸、没食子儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表儿茶素没食子酸酯含量的升高,而茶尺蠖为害后48βh仅没食子酸和没食子儿茶素的含量显著高于对照;儿茶素、表没食子儿茶素和没食子儿茶素没食子酸酯在茶尺蠖为害后24βh和48βh均没有被显著诱导。上述结果表明茶尺蠖幼虫为害提高了茶树儿茶素合成途径的代谢强度和儿茶素类化合物的积累。     

茶树对茶尺蠖抗性机制研究

茶尺蠖[Ectropis oblique (Prout)]危害严重降低了茶叶产量和品质。业已表明,不同茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]品种对茶尺蠖取食的胁迫反应复杂多样,探究茶树对茶尺蠖的抗性机制,对于鉴定茶树抗虫性等级,发掘利用抗虫基因资源以及培育抗虫良种具有重要意义。本文从简述茶尺蠖危害概况入手,总结了当前茶树对茶尺蠖抗性机制研究的新成果,指出了目前茶尺蠖抗性机制研究中存在的问题,并分析了当前的研究动向与前景。     

茶树对茶尺蠖取食危害的补偿光合生理反应研究

利用叶绿素荧光仪和光合测定系统研究了茶树受到害虫茶尺蠖危害后的补偿光合生理变化。结果表明,茶树在受到茶尺蠖危害后的21天内,受害叶片和同株未受害叶片的光系统Ⅱ的光化学效率（Fv／Fm）、光合电子传递速率（ETR）和净光合速率（Pn）的值均高于对照,NPQ明显低于对照,且这种差异在危害后第7天最大,随后逐渐减小。说明茶树受茶尺蠖危害后,诱导产生了补偿光合作用,且补偿能力随时间的推移而变小。此外,茶树在茶尺蠖取食后,气孔导度和蒸腾速率增加。     

不同品种茶树对茶尺蠖的抗性

茶尺蠖(Boarmia obliqua hypulina Wehrli)在我国茶区的分布颇广,是苏、浙、皖等省茶区常见的食叶害虫。该虫发生代数多,繁殖力强,为害性大。以往有过对该虫生活习性及幼虫食叶量等方面的研究,但未见有关茶树对该虫抗性的报道。为了探讨茶树品种的抗虫性,本研究比较了来自苏、浙、皖、滇、川等省55     

茶尺蠖为害提高邻近茶苗对茶尺蠖幼虫的防御能力

本文研究了茶树虫害诱导挥发物(Herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)对邻近茶苗防御能力的影响。将健康茶苗放在茶尺蠖取食的茶苗附近,作为HIPVs的处理,测定了茶树防御相关基因在不同处理下的表达水平、抗性防御物质的水平,并检测了茶尺蠖危害茶苗邻近植株对茶尺蠖幼虫生长的影响。研究结果表明,与对照相比,茶尺蠖幼虫为害茶苗释放的HIPVs在处理后24 h和12 h内分别显著诱导邻近茶苗Csi LOX1和Csi ACS1基因的表达水平,这些挥发物还能增强茶尺蠖取食诱导的防御基因的表达。HIPVs处理3 d后,茶树的重要防御物质多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPOs)活性显著高于对照,是对照的1.36倍,同时,取食这些茶苗的茶尺蠖幼虫体重也显著低于对照。上述结论表明茶尺蠖取食诱导的挥发物能够作为信号物质在茶树中传递,并能够通过增强茉莉酸和乙烯抗虫途径提高对茶尺蠖的抗性。     

茶树不同成熟度叶片对茶尺蠖发育适合度的影响

采用室内饲养方法,研究了取食茶树不同成熟度的叶片对茶尺蠖发育与生殖的影响。结果表明,取食嫩叶有利于茶尺蠖产卵量的增加,成叶有利于茶尺蠖幼虫生长发育,老叶则不利于茶尺蠖取食,尤其对低龄幼虫影响更大。从茶尺蠖生命表参数的变化来看,成叶较有利于茶尺蠖种群的发展,老叶上茶尺蠖种群发展最慢。但是,3种叶片均能维持茶尺蠖完成世代循环。不同茶树叶片化学物质含量分析表明,氨基酸、水分含量是影响茶尺蠖生长发育的主要营养因子。相关性分析显示,茶尺蠖不同发育阶段对叶片营养需求有所不同,嫩叶和成叶的营养成分对茶尺蠖发育存在互补的可能。     

除虫脲对茶尺蠖的药效研究

除虫脲是苯甲酰基脲类杀虫剂,化学名称为1-(4-氯苯基)-3-(2,6-二氟苯甲酰基)脲,它具有胃毒及触杀作用,能抑制昆虫几丁质的合成,使幼虫在蜕皮时不能形成新表皮,致使虫体畸形而死亡,对鳞翅目害虫有特效。1992年,进行了对茶尺蠖幼虫的室内毒力测定和田间药效试验,现将结果报道如下。     

利用DDRT-PCR分析茶树冬季冷驯化过程中基因表达的差异

采用DDRT-PCR方法对茶树冬季冷驯化过程中3个样品基因差异表达进行初步研究。结果表明,抗寒性不同的茶树存在基因差异表达。从134条差异片段得到稳定扩增的差异片段31条。根据差异片段的序列设计引物对部分片段进行RT-PCR鉴定假阳性,得到10个阳性片段,其中6个表达量增加,4个表达量降低。经过BLAST比对分析,这些基因与多种植物基因同源性较高,如nectainⅢ蛋白基因(3)、甘油磷酸二酯磷酸二酯酶蛋白家族基因(48)、微管蛋白特异性C伴侣基因(52)、光合系统Ⅱ蛋白D1基因(80、138)、卵磷脂胆固醇酰基转移酶(147),15、82、134和葡萄的蛋白同源性较高。72经比对没有同源性序列。     

茶尺蠖幼虫期龄期差异对子代发生期的影响

在田间或室内用茶树鲜叶饲养的情况下,茶尺蠖幼虫期为4～5龄,每年第一、二代均为4龄(幼虫经4龄后化蛹),第三代起出现5龄幼虫。据中国农业科学院茶叶研究所的研究,第三、四、五、六代5龄幼虫的比例分别占幼虫总数的78％、52％、42％和30％。一般,温度高,幼虫历期短,在高温季节,第三、四代各龄幼虫的历期缩短,但由于出现5龄幼虫,整个幼虫历期并没有相应缩短。在茶尺蠖发生期的预测中,幼虫期一般是以4龄而论的,这样,在有5龄幼虫的代别,会出现一定的误差。为了解决这一问题,笔者对4、5龄幼虫的子代发生期进行了观察分析,现将结果报告如     

两个EoNPV毒株对茶尺蠖和灰茶尺蠖的毒力差异

通过确定不同茶尺蠖核型多角体病毒(Ectropis obliqua nucleopolyhedrovirus,EoNPV)毒株对茶尺蠖(Ectropis obliqua)和灰茶尺蠖(Ectropis grisescens)毒力水平的差异,为有效提高茶尺蠖病毒的防效提供理论基础.采用浸渍法,测定EoNPV浙江毒株(EoN...     

茶树冷驯化过程中基因表达差异的初步分析

采用mRNA差别显示的方法对茶树冷驯化过程中基因差异表达进行了初步研究,从58条差异片段得到稳定扩增的差异片段23条,用RT-PCR的方法鉴定其假阳性,得到5个阳性片段,其中3个片段在冷驯化过程中表达量增加,另外2个片段的表达量降低。经过BLAST比对分析,其中一个片段序列与高粱反式玉米素-O-葡糖基转移酶同源性较高;一个与黄瓜叶绿体合成相关蛋白基因同源性较高;一个为茶树核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶小亚基基因片段;一个与细胞色素b亚基有较高同源性;还有两个片段序列比对没有同源序列,可能为新基因。     

茶树根系Actin基因克隆及表达分析

采用SSH技术分析了VA菌根处理后福鼎大白茶根系基因差异表达情况,获得了差异序列,序列比对显示,在下调表达序列中可能包含了10种未知功能的基因;在上调表达序列中可能包含了5种可能的基因。采用RACE技术获得了Actin基因全长序列,Actin基因长1β606βbp (GenBank, 登录号KJ946252),具有1β131βbp开放阅读框（1^st~1β131^st）,编码377个氨基酸。分子生物信息学分析表明,Actin蛋白分子量约30.69βkD,等电点为5.27,定位于细胞核等亚细胞区位。研究还显示,Actin在不同品种中表达无显著差异,对非生物性胁迫响应也较弱。     

基于数字表达谱对茶树类黄酮合成、调控相关基因表达的研究

利用数字基因表达谱技术研究了茶树类黄酮合成及调控相关基因在花瓣、花粉、休眠芽、萌发芽中的表达情况。结果发现花瓣、休眠芽、萌发芽中类黄酮合成基因大量表达,而花粉中类黄酮合成基因表达量极少,这与茶树中类黄酮物质的分布规律一致。同时本研究在类黄酮调控相关MYB、bHLH、MADS、GST、WD40、Homeodomain基因家族中找到12个基因可能与花瓣中类黄酮物质合成调控有关,9个基因可能与芽中类黄酮物质合成调控有关。这些研究结果将为深入解析茶树类黄酮合成、调控机理打下基础。     

利用cDNA-AFLP技术分析炭疽菌危害诱导茶树的差异表达基因

应用cDNA-AFLP技术筛选炭疽菌（Colletotrichum sp.1）危害诱导茶树毛蟹品种（Camellia sinensis cv. Maoxie）的差异表达基因,为探究茶树抗炭疽菌的分子机制奠定基础。利用256对选择性扩增引物组合分析病菌接种后0 h和48 h的叶片cDNA,经筛选、测序和BLAST比对获得136条差异表达片段（TDFs）。同源基因功能分析结果表明,128条TDFs与Nr数据库已有基因同源,其功能以胁迫响应、生物调控与信号转导为主;其中51条TDFs与TPIA数据库中冷害、干旱、盐碱条件下的差异表达基因高度同源。进一步对27条TDFs进行qRT-PCR验证,结果显示,有24条TDFs的表达情况与cDNA-AFLP的结果一致,WRKY转录因子、乙烯响应转录因子、过氧化物酶和超氧化物歧化酶等抗逆相关基因的表达显著上调。本试验通过筛选获得差异表达的抗逆相关基因,为后续的基因功能研究奠定基础。     

茶树根系HGMR基因克隆及表达分析

采用SSH技术分析了VA菌根处理后福鼎大白茶根系基因差异表达情况,获得了差异序列,序列比对显示,在上调表达序列中包含了3-羟基-3-甲戊二酸单酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR）。采用RACE技术获得了HGMR基因全长序列,HGMR基因长2 420 bp,具有1 773 bp开放阅读框（163^rd~1935^th）,编码590个氨基酸。分子生物信息学分析表明,HGMR蛋白分子量约63.5 kD,等电点为6.8,定位于线粒体膜或者内质网膜。研究还显示,HGMR在茶树叶片中表达强度存在明显的品种差异,同时,HGMR对生物性和非生物性胁迫均有明显响应。     

茶树Copine家族基因CsBON3的克隆与表达分析

Copine蛋白是一类包含2个C2(N端)和1个vWA(C端)保守域的Ca~(2+)依赖蛋白或磷脂结合蛋白,在胞内信号转导中发挥重要作用。基于序列相似性分析,从茶树转录组数据库中筛选出1条与Copine家族基因高度同源的EST序列。经测序验证该序列包含1 746 bp的完整ORF,编码581个氨基酸。同源比对显示该基因与拟南芥At BON3序列相似度最高(65%),将其命名为CsBON3(Gen Bank登录号为KY435900)。生物信息学分析显示,CsBON3蛋白分子量为63.66 k D,理论等电点为5.48;具有Copine家族蛋白特有的保守结构域;属亲水性蛋白,无信号肽位点,非分泌性蛋白,无跨膜结构域。表达分析表明,CsBON3在茶树花和根系中表达量最高,茎干和成熟叶中表达量最低。低温(4℃)处理茶树1 d后,其表达被显著上调;在生长阶段,该基因表达量高于休眠阶段;同时在接种炭疽菌的茶树叶片中,该基因也被快速上调,表明该基因可能与茶树低温、生长发育及抗病相关。     

白鸡冠茶树CsPPH基因全长cDNA克隆与表达分析

脱镁叶绿素酶（Pheophytinase,PPH）是叶绿素降解过程中的一个关键酶,它能使脱镁叶绿素a转化为脱镁叶绿酸a,脱镁叶绿酸a是叶绿素降解途径中最后一个保持植物绿色的产物,被认为是叶片衰老和黄化的关键步骤。以新梢白化茶树白鸡冠叶片为材料,克隆获得CsPPH基因cDNA的全长序列（登录号：MK359094）,并对其进行生物信息学分析。结果表明,CsPPH全长为1 298 bp,包含的ORF序列为1 241 bp,编码413个氨基酸。序列分析表明,该基因编码的蛋白质为稳定疏水蛋白,其预测分子量为45 741.50 Da,理论等电点为6.12。预测该基因主要定位于叶绿体中。qRT-PCR结果显示,遮荫抑制白鸡冠叶片CsPPH的表达,叶绿素升高,叶色变绿;光照促进白鸡冠叶片CsPPH的表达,叶绿素降解,导致叶片白化。