茶树海藻糖-6-磷酸合成酶基因(CsTPS)的克隆及表达分析

海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是海藻糖合成途径中的一个关键酶.目前,TPS基因的研究多数集中于细菌和真菌等,而对植物的研究较少.本实验通过对茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)全器官转录组文库序列比对,获得一条与其他物种同源性较高的编码TPS基因的EST序列,通过RACE扩增后获得茶树TPS基因cDNA全长序列,命名为Cs TPS(GenBank登录号JQ742017).该基因cDNA全长3 125 bp,包含一个2799 bp的开放阅读框,编码932个氨基酸.多序列比对分析结果表明,Cs TPS基因编码的蛋白具有明显的TPS和TPP两个结构域.系统进化分析表明,其编码的氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tabacum)和番茄(Solanum lycopersicum)等植物的TPS同源性较高,且CsTPS与拟南芥TPS1(AtTPS1)的同源性高于TPS2(AtTPS2)和TPS3(AtTPS3).qPCR分析显示,CsTPS基因在茶树不同组织器官中呈现差异性表达.低温诱导促使老叶和嫩叶中的CsTPS基因上调程度明显大于根系,表明CsTPS基因可能参与了茶树抗寒机制.     

茶叶中β-D-葡萄糖苷酶活性测定条件的研究

以对硝基β－Ｄ－葡萄糖苷为底物,对茶叶中β－Ｄ－葡萄糖苷酶活性测定条件进行了研究,包括缓冲液ｐＨ值、底物浓度、反应温度和时间等条件对酶活性的影响。结果表明,２０ｍｇ茶树鲜叶粗酶提取液底物浓度为１０ｍｍｏｌ／Ｌ,在４９℃条件下反应１２０ｍｉｎ能得到最大的光吸收值。     

杭白菊成花期内源激素及相关基因的动态变化

以'早小洋菊'和'晚小洋菊'为试材,测定2个品种的在成花期的5种内源激素的含量及其相关基因的表达量,对花芽分化和花器官发育期间茎尖、茎段和叶片3个部位中内源激素的变化、运输和作用进行研究.结果显示:在花芽分化期,茎尖GA和ABA含量增加显著,IAA维持高浓度状态;随着花器官的发育,IAA含量最早出现下降,ABA和GA则下降较晚.不同器官内GA含量的差异性与CmGA20ox基因表达量上调的一致性的特殊现象,揭示GA部分在叶片中合成后向茎尖富集的运输现象;所有部位IAA含量增加,但后期仅茎尖YUC基因合成上调,可猜测IAA表现为茎尖富集一段时间后向下运输,NVCED表达变化显示ABA也可能存在茎尖富集的现象,但仍需进一步研究.可见适宜浓度的GA、ABA和IAA有利于菊花的花芽分化和花器官发育,高浓度ABA可使胞间连丝闭合阻碍IAA的输出和GA输入,这可能是延迟'晚小洋菊'开花的最主要因素.     

茶树花蕾14-3-3蛋白基因的分子克隆及差异表达分析

【目的】从分子水平研究茶树花蕾发育阶段的相关基因表达,了解茶树花蕾的发育机理,利用分子生物学技术抑制茶树的生殖生长、促进营养生长。【方法】利用cDNA-AFLP技术对茶树花蕾发育早期和晚期的差异表达进行分析。采用RACE技术克隆到花蕾发育晚期阶段特异表达的、在花蕾发育中可能起重要作用的14-3-3基因,通过RT-PCR和Western-blot方法研究该基因转录水平和蛋白质表达水平的特点。【结果】在测定的大约1 110个茶树花蕾cDNA片段中,122个（10.9%）是差异性表达的,其中87个在发育晚期特异表达,包括茶树14-3-3蛋白基因（GenBank登录号：DQ444463）,其全长为1 072 bp,包含1个由783个核苷酸组成的ORF,编码260个氨基酸,5′非翻译区和3′非翻译区分别有67和222个核苷酸,该基因与其它植物的14-3-3蛋白基因在核苷酸序列和推导的氨基酸序列方面均有着比较高的相似性。RT-PCR和Western-blot分析表明该基因在茶树的晚期发育花蕾中特异表达。【结论】14-3-3蛋白仅存在于茶树发育晚期的花蕾中。cDNA-AFLP技术能用于茶树花蕾不同发育时期的基因分离研究。     

低温胁迫对茶树叶片生理特性的影响

【目的】研究低温胁迫对茶树叶片中主要渗透调节物质、叶绿素含量(以叶绿素含量指数（CCI）表征)及其荧光参数Fv/Fm值的影响,探讨茶树对低温胁迫的响应特点,为茶树的引种及抗寒栽培提供理论依据。【方法】以“舒茶早”和“乌牛早”的当年生枝条为材料,对其分别进行－6、－9、－12、－15和－18 ℃的低温处理,以未经低温处理的枝条为对照,研究逆境条件下,茶树叶片的相对电导率、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素含量及Fv/Fm值的变化,并根据相对电导率计算半致死温度(LT₅₀)。【结果】－6 ℃处理下,“舒茶早”和“乌牛早”的相对电导率与对照均无显著差异,之后随着温度的降低相对电导率显著增大。“舒茶早”和“乌牛早”叶片中的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量随温度的降低均呈先升后降的变化趋势,且“舒茶早”叶片中3个指标的含量均明显高于“乌牛早”,但“舒茶早”和“乌牛早”响应低温胁迫的温度范围有所不同。“舒茶早”叶片中的叶绿素含量远高于“乌牛早”,温度低于－9 ℃时,2种茶树叶片叶绿素含量和Fv/Fm值均明显降低。“舒茶早”和“乌牛早”的LT₅₀分别为－17.3和－16.7 ℃。【结论】在低温胁迫过程中,与茶树抗寒相关的生理指标均发生显著变化;－17 ℃左右低温会对茶树造成严重的生理伤害,栽培上应注意预防这种极端的低温冻害。     

外源NO对渗透胁迫下茶树种子萌发的影响

为探讨NO对渗透胁迫下茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)种子萌发的影响,用20%PEG6000模拟干旱处理,分别添加0、20、50、100、200和300μmol·L~(-1)硝普钠(SNP,NO外源供体)。结果表明,外源NO能显著促进渗透胁迫下茶树种子的萌发,且呈现一定的浓度效应,在NO供体SNP浓度为100μmol·L~(-1)时效果最佳。随着外源SNP浓度的增加,茶树种子的萌发及生长受到了抑制,种子的发芽率、发芽指数、根长和活力指数均呈降低的趋势。进一步研究表明100μmol·L~(-1)的SNP能促进SOD、POD、CAT、APX、GR和GPX等抗氧化酶活性的提高,降低MDA含量及相对电导率。推测添加外源NO后,抗氧化酶活性提高,降低了茶树种子的氧化损伤,从而缓解了渗透胁迫对茶树种子萌发的抑制作用。     

基于深度残差网络的茶园杂草分类及模型压缩方法研究

为提高茶园杂草分类深度模型的准确性,减少深度模型的冗余参数问题.以茶园常见的10类杂草图像为数据样本,分别基于深度学习的ResNet50、VGGNet和AlexNet网络结构构建杂草分类模型;在此基础上,进一步利用剪枝算法压缩深度模型ResNet50.通过实验对比3个模型测试集的平均准确率分别为0.86、0.72和0.63;此外,通过对比ResNet50的茶园杂草模型在训练集和测试集上压缩前后效果,显示结果基本一致.研究表明ResNet50在这3个模型中是最优分类模型,且压缩后的深度模型ResNet50提升了模型的性能.因此,该研究也为移动端设备的分类提供了理论基础.