茶树种质叶片色素含量与叶色参数的关系

为了探究茶树种质资源叶片色素含量与叶色参数之间的关系,以143份黄、白化和紫化叶色特异茶树种质为材料,比较分析各种质叶片叶色参数L*、ɑ*、b*值和花青素、叶绿素、类胡萝卜素含量差异,并通过主成分分析、聚类分析、相关性分析、多元逐步回归分析和通径分析探讨叶片色素含量和叶色参数关系,为叶色特异茶树种质叶片呈色机理及品种选育提供依据。结果表明:(1)紫化茶树种质花青素含量和ɑ*值较高,叶片呈现紫红色;黄化种质类胡萝卜素含量/叶绿素含量比值和b*值较高,叶片呈黄色,白化种质L*值较高,叶片呈白色。在叶色表型性状方面,叶色特异茶树种质大体聚为两大类群,白色系和黄色系聚为一大类,紫色系聚为另一大类。(2)叶色特异茶树种质叶片叶色参数ɑ*值与花青素含量呈极显著正相关,L*值、b*值与花青素和叶绿素含量均呈极显著负相关,且b*值与类胡萝卜素含量呈极显著正相关;花青素、叶绿素对叶片CIEL*ɑ*b*值直接作用较大。总之,ɑ*值可作为描述叶色特异茶树种质叶片紫红色性状的代表性参数,b*值可作为描述叶色特异茶树种质叶片黄色性状的代表性参数。     

茶树CsPAL3基因的亚细胞定位及遗传转化

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)由多基因家族编码,是花青素等多酚物质合成途径的起始酶,对其合成具有调控作用。以紫化茶树武夷奇种C18为材料,采用Gateway技术体系分别构建了茶树的CsPAL3过表达载体pGWB502:CsPAL3和pGWB505:CsPAL3:GFP,并成功将其转入根癌农杆菌GV3101。注射烟草瞬时表达激光共聚焦扫描显微镜可观察到GFP绿色荧光,结果表明CsPAL3主要集中在细胞核和细胞膜中。通过侵染拟南芥,筛选纯合子,获得稳定表达的转CsPAL3基因拟南芥。实时荧光定量PCR(qPCR)检测发现,CsPAL3在转CsPAL3基因拟南芥中的根部表达量显著高于叶片,且CsPAL3基因受光照调控。该结果为进一步研究茶树CsPAL3基因功能以及促进茶树花青素合成与积累的分子调控机理提供科学依据。     

光照对紫色芽叶茶花青素合成的调控机理

紫色芽叶茶作为特异的茶树种质资源,具有高花青素、芽叶紫红的特性,因而受到学者们的重视。植物的花青素合成途径及其关键基因的研究成为热点,目前,从不同物种中已克隆、鉴定了花青素合成和代谢相关的主要调节基因和结构基因。前人研究表明,花青素合成和代谢与环境密切相关,而光照是主要的影响因素,但其调控机理尚不明确。通过综述光照对其他紫色植物的花青素的调控,进一步探讨了光照对紫色芽叶茶花青素合成相关基因的调控,为研究茶树特异种质资源和生物技术育种提供依据。     

11个红紫芽茶树新品系的芽叶特性和生化成分研究

对全年芽叶都呈红紫色的11个新选育的高花青素茶树品系新梢芽叶进行了百芽重和色泽调查,并对其生化组分进行了比较分析,旨在为今后筛选出高产优质的高花青素茶树种质资源、开发高花青素茶叶加工和深加工保健产品提供物质和理论基础。结果表明:11个新品系分枝能力较强,百芽重适中,具有较高的产量潜力;芽叶红紫色的深浅与花青素含量呈正相关,而与茶多酚、儿茶素、咖啡碱和游离氨基酸无关;除HY-5和HY-8芽叶色泽在秋季最深外,其他红紫芽品系芽叶的红紫色都在夏季最深,说明红紫芽茶树芽叶的色泽及其花青素含量同时受外界环境和遗传因子的控制。     

11个高花青素红紫芽茶树新品系的获得及其生物学特性研究

对全年芽叶都呈红紫色的11个新选育茶树品系进行了系统的生物学性状调查和生化组分比较分析,旨在为今后筛选出品质优异的高花青素茶树种质资源、开发高花青素茶叶加工和深加工保健产品提供物质和理论基础。研究结果表明：11个新品系属乔木或小乔木型,生长势强;芽叶的红紫色是由其高含量的花青素引起的,而与茶多酚、儿茶素、咖啡碱和游离氨基酸无关,且花青素的含量与芽叶红紫色的深浅呈正相关,随着花青素含量的增加其红紫色越深;除HY-5和HY-8芽叶色泽在秋季最深外,其他红紫芽品系芽叶的红紫色都在夏季最深,说明红紫芽茶树芽叶的色泽及其花青素含量同时受外界环境和遗传因子的控制。     

茶树芽叶紫化的生理生化分析及其关键酶基因的表达

从生理生化和分子水平方面比较了茶树紫化芽叶与成熟绿色叶片的差异。结果表明,紫色幼嫩新梢中茶多酚、儿茶素总量、咖啡碱含量高于成熟绿色叶片,差异达到极显著。光合色素中,成熟绿叶样品中叶绿素及叶绿素a、b的含量、类胡萝卜素的含量极显著高于幼嫩紫叶样品,花青素含量极显著低于幼嫩紫叶;在研究的9个花青素合成途径关键酶基因中,实时荧光定量PCR分析表明,PAL、C4H、CHS、CHI、F3H、F3'H、F3'5'H、DFR和ANS在幼嫩紫叶中均呈上调表达,从而促进花青素的合成,使芽叶呈现紫色。     

茶树CsMYB123转录因子的克隆及表达特性研究

该实验以茶树品种‘紫娟’为试验材料,利用RT-PCR方法,从茶树cDNA中克隆得到一个R2R3-MYB型基因(CsMYB123)。生物信息学分析显示,CsMYB123基因的开放阅读框为915bp,编码304个氨基酸,蛋白分子量约34.07kD,理论等电点为8.69,含有2个保守的MYB结构域,编码1个R2R3-MYB蛋白;CsMYB123蛋白与拟南芥(Arabidopsis thaliana)MYB转录因子家族第五亚组的AtMYB123亲缘关系最近;CsMYB123属于亲水性蛋白,无N端信号肽,可能定位于细胞核上。荧光定量PCR分析表明,CsMYB123基因在茶树各组织的表达量大小依次为:一芽一叶第二叶第三叶第四叶老茎嫩茎,且在一芽一叶中的表达量是嫩茎的15.68倍;但CsMYB123的表达受IAA、ABA、ETH和GA3的抑制。花青素含量检测显示,茶树‘紫娟’各组织中花青素的含量高低依次为:第二叶一芽一叶第三叶第四叶嫩茎老茎,且第二叶和一芽一叶的含量分别为老茎的15倍和11倍。研究发现,CsMYB123基因在茶树‘紫娟’的新稍中高水平表达,且其表达模式与不同组织中的花青素含量呈较好的正相关关系,推测CsMYB123基因与茶树花青素合成的调控相关。     

基于高通量测序的“紫娟”茶树叶片miRNA分析

"紫娟"是特异的茶树资源,含有丰富的次生代谢物儿茶素、花青素、黄酮等,其生物合成是由多条代谢途径通过相应的节点连在一起的网络途径,受到多种结构基因和调控基因的控制。Micro RNA又称miRNA,是一种非编码RNAs,能通过对基因表达的调控来调节植物生长、发育以及次生代谢等许多方面。本研究利用高通量测序技术分别构建了"紫娟"茶树芽、第二叶、开面叶、成熟叶的miRNA文库并进行测序,鉴定出已知的miRNA 126个,分为26个家族,预测到的新miRNA 119个。基于"紫娟"茶树转录组数据分析已知miRNA和新miRNA分的靶基因,分别预测到靶基因724条和2 285条。预测的靶基因大多为转录因子,包括调控次生代谢物花青素、黄酮类生物合成的MYB、b HLH转录因子等。这些注释信息的完成为后期研究miRNA在调控茶树叶片发育和次生代谢物的生物合成提供理论依据。     

基于PacBio平台的紫娟茶树全长转录组分析

紫娟(Camellia sinensis var. Asssamica (Masters) kitamura)是珍稀茶树种质的典型代表,其叶片色泽呈现紫色,富含花青素、儿茶素以及黄酮等活性成分。为探讨紫娟茶树叶片呈色以及次级代谢过程的遗传基础,以紫娟茶树为材料,采用Pac Bio平台进行全长转录组测序,最终获得Polished consensus序列205 911个。在NR数据库有163 519个同源序列比对到914个物种;有99 503个在KOG数据库得到注释,根据其功能分为26类;有76 829个得到GO注释,分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类的54个功能组;根据KEGG数据库,109 748个被注释到216个代谢途径分支,其中氨基酸代谢的7 731个、类黄酮生物合成的有644个、单萜的合成的有57个、萜类化合物骨架生物合成487个、黄酮和黄酮醇的生物合成的有88个、花青素合成1个;同时预测到CDS有199 245个、转录因子有6 838个;此外,还检测到了180 293个SSR位点,其中以单碱基重复最丰富有103 535个,其次是双碱基43 240和三碱基30 883。本研究结果为开展紫娟茶树叶片呈色机理以及花青素、黄酮类等物质合成途径与调控机制和特异性状基因的标记性引物开发提供重要的数据支持。     

黄化茶树新梢色素和主要生化成分含量变化特征及其相关性分析

以茶树黄化品种‘中黄3号’(‘ZH3’)和常绿品系‘苔茶15’(‘TC15’)为材料,检测其4、5、7、8月新梢(一芽二叶)色素和主要生化成分含量,探讨不同月份黄化茶树新梢色素和主要生化成分累积的特征以及它们之间的关系。结果表明:(1)新梢叶绿素a、总叶绿素含量在两种茶树中均随生育期先降低后上升,叶绿素b含量变化趋势不同,但均以8月份最高,‘ZH3’叶绿素b含量在4、5月份分别比‘TC15’低41.9%、54.9%,在7、8月份分别比‘TC15’高47.5%、22.1%;新梢类胡萝卜素含量在‘ZH3’中呈递减趋势,而在‘TC15’中表现为先下降后上升再下降;花青素含量在两种茶树中均先上升后下降,在4、5、8月份‘ZH3’略高于‘TC15’,在7月份‘ZH3’比‘TC15’低26.4%。(2)两种茶树新梢的花青素含量在总色素中占比均先增加后降低,总叶绿素含量占比则表现先降后升的变化趋势;类胡萝卜素含量占比在‘ZH3’中呈递减趋势,而在‘TC15’中先递减后小幅上升。(3)两种茶树新梢的游离氨基酸含量均先降低后上升并以4月份最高,茶多酚含量则均先升后降并以7月份最高,‘ZH3’水浸出物和咖啡碱含量在月份间变化不显著。(4)‘ZH3’新梢的游离氨基酸、水浸出物和咖啡碱含量与各色素含量相关均不显著,而其茶多酚含量与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均呈显著正相关关系,与类胡萝卜素含量呈显著负相关关系;‘TC15’新梢的水浸出物和茶多酚含量与花青素含量、游离氨基酸含量与总叶绿素含量、咖啡碱含量与叶绿素a以及总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈显著正相关关系。研究发现,黄化茶树品种‘中黄3号’新梢颜色越黄,类胡萝卜素、游离氨基酸含量越高,叶绿素a、叶绿素b、茶多酚含量越低,叶绿素a/b值较高,花青素含量适中,茶树新梢色素含量与其主要生化成分含量关系密切。     

‘5406’ 尿素对茶树芽叶生长、品质和产量的影响

茶叶生产上有喷施尿素的措施。用‘5406’抗生菌(Streptomyces jingyangensis n.sp.)作根外喷施,其对茶树芽叶的生理生化影响未见报导。本文比较了两者混合喷施及分别单喷对茶树的生理效应,并探求较为合理的根外施肥方法。     

广西金秀野生茶叶片解剖结构特性与性状关系的研究

作为典型的叶用作物,茶树叶片不仅是收获的主要对象,而且是茶树进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理代谢活动的重要器官。叶片的解剖结构特征与茶树的遗传特性及生态环境密切相关,因此,叶片解剖结构鉴定常作为评价茶树生理活性、抗逆性、茶叶产量和品质等性状优劣的重要手段。为探索茶树育种早期鉴定,并为生产利用提供科学依据,对供试的37份野生茶树资源的叶片解剖结构进行显微观察,探索叶片解剖结构中的角质层、表皮细胞、栅栏组织、海绵组织等厚度及生产力指数与产量、适制性、抗逆性之间的相关性。分析结果表明:杨柳屯1号、白牛2号、白牛3号产量性状及抗性最好。适制性方面普遍以适制红茶为主。     

植物叶片花青素的光破坏防御机制研究进展

植物花青素广泛分布在植物的根、茎、叶、花和果实等器官中,是植物形态建成过程中或响应逆境而产生的一种次生代谢物质.植物叶片中的花青素具有特殊的化学结构和光谱特性,在光破坏防御机制方面发挥了重要的作用,已经成为植物光合生理生态的研究热点.本文综述了近年来植物叶片花青素与光合作用的研究进展,从叶片花青素的分布、光谱特性及其与光合色素的关系等方面说明花青素对植物光合作用的影响,重点介绍了叶片花青素通过光吸收、抗氧化剂和渗透调节等在植物光破坏防御机制方面的作用,展望了今后的主要研究方向     

茶园间种葡萄生态效益的初步研究

茶树对光的利用率很低,其原因是在夏秋季节,光饱和点只有自然光照的1/2—1/5;此外,树冠覆盖度小,漏光损失大。在强光、高温、低温条件下,给茶芽生长带来不利的影响,故我国大部分茶区夏秋雨季采摘的鲜叶,纤维素含量多,叶质硬化;花青素,多酚类含量高,致使茶味苦涩,这对提高绿茶品质极为不利。为改善茶园的生态条件,如何按照茶树系统发育的特点,因地因树制宜,利用生物间     

“黑美人”马铃薯研究现状及开发利用途径

“黑美人”马铃薯因独特的营养功能，在食品、化妆品、保健品和医药等领域有广泛的开发应用价值，种质资源创新利用、提取花青素及主食化产品开发是其主要开发利用途径。“黑美人”马铃薯花青素的高效提取和高纯度制备技术开发、花青素组分及生理活性研究、花青素相关产品加工技术研究及产业化开发、以“黑美人”马铃薯全粉为基料的主食化产品加工技术研究及产业化开发是今后的研究方向。     

花生种皮色素合成相关通路的转录组-代谢组学联合分析

花青素是具有重要生理活性的植物次生代谢产物,而关于花青素合成机制的研究已成为重要的研究热点之一.本研究以花青素类型和含量存在显著差异的紫珍珠、红珍珠、G110和白珍珠为研究材料,取开花后30 d和45 d样品进行转录组、代谢组分析以及双组学联合分析.RNA-Seq分析共鉴定出32805个差异表达基因,KEGG富集通量分...     

丛栽茶树树冠小气候及其对新梢生育和生化成分的影响

1 引言 为了获得优质高产的茶叶,需通过修剪养蓬等方法,使茶树形成宽广而整齐的树冠。丛栽茶树的树冠多呈馒头形,由于方位不同,形成了树冠内光、温、湿、风等因子的差异,因而影响了茶树的物候期及生理生化变化。因此,探讨树冠小气候特征及其对茶树新梢生育和生化成分的影响,在理论和生产实践上均有意义。有关这方面研究已有一些报道,但对茶树树冠小气候特征及其茶树新梢生育和品质成分的影响尚未见报     

脱落酸激素诱导拟南芥幼苗中花青素的合成

脱落酸(abscisic acid,ABA)激素是一类重要的生长调节物质,参与调控植物的多种生理过程。花青素(anthocyanins)是植物次生代谢产生的类黄酮化合物,对植物的生长发育和逆境胁迫响应有重要作用。该文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究对象,探讨ABA信号对花青素生物合成的调控功能和作用机制。结果表明:外源施加ABA显著提高野生型幼苗茎尖中花青素的积累。相一致的是,ABA能诱导某些与花青素合成相关的转录因子及合成酶基因的表达。遗传学分析发现,ABA诱导花青素合成部分依赖于MBW复合体中的核心转录因子,如TTG1、TT8及MYB75等。初步机制研究揭示,ABA信号途径中的bZIP类转录因子ABI5能与TTG1、TT8及MYB75等相互作用形成蛋白复合物。综上结果认为,ABA信号诱导拟南芥幼苗中花青素的积累,并可能通过ABI5与MBW复合体协同作用调控花青素的合成。     

不同施肥方式对茶树新梢氮磷钾含量及光合生理的影响

通过单施、配施和同施氮、磷、钾肥,研究了不同施肥方式下,茶园春、夏、秋季茶树一芽二叶新梢的氮、磷、钾含量及新梢叶片光合生理的变化,并通过逐步回归分析建立了春、夏、秋季茶树叶片净光合速率(P_n)的回归方程.结果表明: 不同施肥方式对茶树春、夏、秋季新梢的氮、磷、钾含量影响较大.相同施肥方式下,夏、秋季茶树新梢的氮、磷含量低于春季,而钾含量高于春季.氮磷钾肥同施有利于春季茶树叶片P_n的提高,而单施磷肥对其产生抑制作用,单施氮肥可显著提高夏、秋季茶树叶片P_n;相同施肥方式下,夏、秋季茶树叶片P_n要高于春季.气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)与夏、秋季茶树P_n呈极显著正相关.逐步回归方程及相关分析表明,季节不同,影响茶树叶片P_n的主要生理因子不同,其共同影响因子是胞间CO₂浓度(C_i)和磷含量,其中C_i对茶树P_n有一定的抑制作用,而磷对其有一定的促进作用.