茶树CHS基因结构及编码区单核苷酸多态性分析

【目的】通过试验获得茶树CHS基因（CsCHS）gDNA序列,以进一步确定CsCHS基因结构;研究CsCHS编码区单核苷酸多态性,并结合茶树多酚含量进行关联分析,寻找基因中可能存在的与茶多酚含量存在显著或极显著相关关系的SNP位点。【方法】根据NCBI数据库中已有CsCHS序列设计特异性引物,再分别以基因组DNA和cDNA为模板进行PCR扩增,经克隆、测序获得CsCHS1、CsCHS2、CsCHS3三个基因的gDNA和cDNA全长序列,通过序列比对方法确定CsCHS结构。利用Compute pI/Mw、SOPMA等软件对所得序列进行生物信息学分析,预测和比较CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3三者蛋白质结构。以茶多酚含量差异较大的57份茶树品种为材料,分别以57份材料的cDNA为模板,用特异性引物进行PCR扩增,然后利用PCR产物直接测序法筛查CsCHS编码区序列的单核苷酸多态性。结合CsCHS编码区序列单核苷酸多态性和57份材料多酚含量,利用软件TASSEL进行关联分析,筛选基因中可能与茶多酚含量存在显著或极显著相关关系的SNP位点。【结果】试验获得CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3的cDNA序列长度分别为1 277、1 320和1 242 bp,各自均包含一个长度为1 170 bp的开放阅读框;CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3的gDNA序列长度分别为1 600、1 330和1 607 bp。通过gDNA序列和cDAN序列比对,结合真核生物内含子GT-AG法则,确定CsCHS1、CsCHS3分别包含2个外显子和1个内含子,内含子大小分别为323和356 bp,CsCHS2可能没有内含子。根据CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3 cDNA序列推导三者对应氨基酸序列,比较三条氨基酸序列发现三者氨基酸同源性较高,达到92.6%-95.4%,CHS蛋白亚家族中的特征性保守位点在这三条序列中都能找到,生物信息学分析结果显示CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3三者蛋白质结构高度相似。CsCHS1编码区序列中共发现71个SNP位点,SNP出现频率为1SNP/16.48 bp,无Indel,基因核苷酸多样性（π）值为0.01088;CsCHS2编码区序列中共发现55个SNP位点,SNP出现频率分别为1SNP/21.27 bp,CsCHS2核苷酸多样性（π）值（0.00530）明显低于CsCHS1;因扩增CsCHS3 cDNA序列的PCR反应成功率低,未对该基因遗传多样性进行分析。通过关联分析分别从CsCHS1和CsCHS2中找到2个和4个与茶叶多酚含量相关的SNP位点。【结论】CsCHS1和CsCHS3属于保守型CHS基因,且CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3蛋白质结构高度相似,推测三者可能在茶树的不同部位或不同生长阶段发挥类似作用;CsCHS1和CsCHS2活跃,二者编码区内可能存在突变热点区。     

基于转录组测序对茶树GST基因表达的研究

谷胱甘肽转移酶(Glutathione S-transferases,GSTs)在植物体内普遍存在,是一类具有多种生物学功能的超家族蛋白酶。本研究通过对中黄2号、龙井43在正常光照和遮荫处理下的转录组测序,筛选获得了49个Cs GSTs基因家族成员,并对其中19个在芽叶中表达量较高的Cs GSTs基因进行了序列分析和聚类分析。另外对表达量较高的8个候选基因进行荧光定量表达分析,研究它们在龙井43不同叶位中的表达模式。结果表明这些Cs GSTs基因在一芽一叶到第六叶中均有表达,但各自呈现出不同的变化规律。Cs GST20在龙井43一芽一叶到第六叶中的表达量逐渐上升,可能与植物抗胁迫有关,而Cs GST24的表达量则显著下降,可能与花青素代谢有关。     

茶树硝酸根转运蛋白基因NRT2.5的克隆及表达分析

通过RACE克隆从茶树[Camellia sinensis (L.)]叶片中获得NRT2.5基因cDNA全长序列。所得基因序列全长为2 457 bp,其中开放阅读框为1 362 bp,编码454个氨基酸,推测蛋白分子量为48.7 kD,理论等电点为9.63。生物信息学分析表明,该基因与可可树、拟南芥等的NRT2.5基因具有高度同源性,且其编码的蛋白质具有NRT家族共有的结构特征。实时定量PCR分析表明,NRT2.5基因在茶树不同组织中均有表达,但主要在成熟叶和根中表达;不同氮浓度处理后,茶树NRT2.5基因在低浓度下的表达量高于高浓度下。     

设施繁育茶苗适宜光照强度研究

研究在不同光照条件下（光强分别为自然光的8%、15%、35%、42%、50%及75%）生长的茶树扦插苗的光合作用,叶绿素含量和生长情况。结果表明：茶树扦插苗的光合速率（P_n）、最大光合速率（P_nmax）、表观量子效率（AQY）均在自然光强的75%时达到最大值; 叶绿素含量随光强的增加而降低,叶绿素a/b则随光强增加而增加; 新生物量与最大光合速率一致,在自然光强的75%时达到最大值; 其植株生根率、出现愈伤组织的比率、根条比及根生物量比（RMR）随光强的增加而增加,死亡率、SLA及LAR随光强的增加而降低。根据实验结果,适当提高大棚透光率及在阴天对大棚中的茶苗进行加光处理,对快速繁育茶苗有利。     

基于杠杆率校正的PLS-DA法对正半岩武夷岩茶的识别研究

武夷岩茶属于闽北乌龙茶,是福建省的特有茶类,也是我国传统名茶中的精品,尤其以武夷中心地带所产的正岩茶品质最佳。本文采用近红外光谱技术,利用杠杆率校正(leverage correction)结合偏最小二乘法(Partial least Squares Discriminant Analysis,PLS-DA)的分析方法,进行了武夷岩茶中的正岩茶与半岩茶的分类识别研究。结果表明不仅定标集42个样本的识别正确率为100%,对于未参与模型建立的验证集20个样本的识别正确率也达到了100%。初步证明了利用近红外技术结合PLS-DA分析方法对正岩茶与半岩茶进行分类识别的可行性。     

控释尿素与普通尿素不同掺混比例对夏玉米产量和氮素利用效率的影响

本试验通过设置控释尿素与普通尿素按不同比例掺混处理(T1～T8),研究不同施肥模式对夏玉米产量、氮素积累、氮素利用效率及经济效益的影响.结果表明,等量施肥条件下,玉米产量、地上部氮素积累量及氮素吸收效率、经济效益均表现为T3(树脂包膜尿素与普通尿素按5:5掺混)>T4(全部为树脂包膜尿素)>T2(树脂包膜尿素与普通尿素...     

紧凑型与平展型玉米品种氮素吸收利用特征研究

试验采用盆栽方式,选取紧凑型品种登海605(DH605)和平展型品种鲁单981(LD981)为供试材料,以不施氮为对照(N0),设置3个供氮(N)水平:6 g/株(N1)、12 g/株(N2)、18 g/株(N3),研究不同株型玉米品种的产量形成及氮素吸收利用对不同供氮水平的响应特征.结果表明,DH605在N1处理而L...     

ISSR标记鉴别云南茶树种质资源的研究

利用最少数量引物获得最大鉴定能力,这对种质资源的分子鉴别尤为重要。本研究应用ISSR标记技术对134份云南茶树资源进行了分子鉴别研究,用3种独立的方法对茶树种质资源进行了鉴别:特殊标记、特异的谱带类型和不同引物提供谱带类型组合。结果表明,UBC807等12个引物扩增的10个特异标记的存在和15个特异标记的缺失,可以为香竹箐大山茶等21份资源提供鉴别依据。引物UBC811扩增的54种谱带类型可以为海南大叶茶1等35份资源提供鉴别依据。UBC811、UBC835、ISSR2、ISSR3等4个引物带型的组合可以鉴别所有的134份茶树资源,并为这134份云南茶树资源的构建了可以相互区别的DNA指纹图谱。     

茶树工厂化育苗的氮磷钾肥施用效应分析

应用311-A最优回归设计方法,研究了冬季施用氮、磷、钾对于工厂化育苗条件下茶苗生长的影响,建立了施肥与茶苗生长过程中株高变化的多项式回归模型,并且寻求出其最佳用量方案。当N=185.7 kg/hm2,P2O5=239.8 kg/hm2,K2O=0.0 kg/hm2,株高的最大增加量预计为8.3 cm。