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。     

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。     

云南省古茶树资源调查与分析

为更好地保护和开发利用古茶树资源,2010-2017年对云南省12个地区58个县/市的古茶树资源进行了全面普查,依据《Flora of China》英文修订版分类确立了古茶树资源物种名录,建立初步的古茶树资源数据信息库。以此为基础,利用地理信息系统和统计学分析了云南古茶树资源种类组成、地理分布特征、生境类型及形态多样性。结果表明:云南古茶树种类多,调查共获得古茶树资源分布点474个,记录样本植株2570份,隶属7种6变种;古茶树资源分布广而不均,主要分布于滇西、滇南、滇东南及滇中哀牢山山脉,滇东南是古茶树物种多样性的分布中心,滇西是特有种的分化中心,云南古茶树资源的地理分布可能存在滇西-大理茶(Camellia taliensis(W.W.Sm.)Melch.)、滇南-普洱茶(C.sinensis var.assamica(J.W.Mast.)Kitam.)和滇东南-厚轴茶(C.crassicolumna H.T.Chang)3个现有分布中心;古茶树资源生境复杂多样,可大致分为原生林、次生林和高山旱地等3类,不同生境分布的古茶树种类及其生长状况有差异;古茶树资源具有丰富的形态多样性,其描述型性状多样性指数为0.58~1.48,数值型性状变异系数为4.37%~51.03%,总体上营养器官的变异性高于花部器官。本工作为进一步探讨云南地区古茶树资源的系统演化、多样性保护及合理利用提供了重要的本底资料。此外,根据古茶树资源现状,初步提出了一些保护利用建议。     

茶树冷诱导基因的AFLP筛选及其表达分析

以中小叶茶树良种舒茶早和云南大叶种73-11为材料,于4℃低温处理4 d后,采用AFLP技术筛选出冷诱导下茶树差异表达基因并进行分析.结果显示,实验共获得41个差异片段(TDFs),其中舒茶早产生19条差异条带,73-11产生38条差异条带,两品种共有条带16条.所获得的差异片段按功能可划分为4类,即信号传导蛋白、转录因子、基础代谢相关蛋白、抗逆蛋白质,此外还有一些假设蛋白质以及未知蛋白.利用qRT-PCR对Kh1、Kh3和Kh11差异片段进行验证,结果显示这3个片段均被低温诱导,表达量上升.研究表明,茶树在低温胁迫下的逆境反应非常复杂,涉及多种代谢过程中的众多基因,而且大叶种比中小叶种对低温反应更为敏感.     

干旱胁迫下茶树基因表达的AFLP分析

利用cDNA-AFLP技术分析了茶树在干旱胁迫诱导下的基因表达差异,通过256对引物组合共获得27个差异表达片段（TDF）,通过BLAST比对分析,按其功能分为转录因子、基础代谢相关蛋白、抗逆蛋白、信号转导蛋白,此外还有一些假设蛋白、未知蛋白和没有比对的基因片段。同时利用RT-PCR对片段GH2和GH15进行验证,表明GH2和GH15片段均受到干旱胁迫诱导表达。这些研究结果显示茶树在干旱胁迫下的逆境反应非常复杂,涉及多种代谢过程中的众多基因。     

茶树冷诱导基因RAV的克隆与表达特性分析

对利用cDNA-AFLP技术所获得的茶树低温诱导差异表达片段TDF,通过RACE方法获得含完整编码区序列的茶树RAV基因cDNA克隆,其开放阅读框编码361个氨基酸,包含两个保守的结构域AP2和B3,与多种植物RAV蛋白具有高度同源性。qRT-PCR分析表明,茶树RAV基因受低温、乙烯、NaCl等上调表达,最大表达量分别是诱导前的5.8、10.0和1.9倍。在成熟叶片、芽、嫩茎中RAV基因表达量相近,花蕾和嫩根中表达较低,而在种子中不表达。推测该基因在组织中的表达受到严格控制以及在响应非生物胁迫中发挥重要作用。     

云南省茶园茶谷蛾的发生及其习性观察

茶谷蛾Agriophara rhombata Msyr.是云南茶园一种重要的食叶害虫,属局部爆发性害虫。为明确其生物学特性,准确识别和防控该虫,通过田间调查和室内饲养,对茶谷蛾不同发育期的形态特征和生物学特性进行了系统观测。该虫在云南全年发生4代,在茶树成龄和老叶片上用虫丝和虫粪构筑成虫苞取食。卵散产或卵粒排列成卵块,卵块多为条形或椭圆形;在温度26℃、相对湿度65%条件下,卵期7~10 d,平均9.3 d;幼虫期26~35 d,平均33.1 d;蛹期分别为9~17 d,平均13.9 d;雌成虫发育历期5~11 d,平均8.3 d,雄成虫发育历期1~6 d,平均4.2 d;化蛹时间集中在16∶00-20∶00之间,成虫产卵期可持续1~7 d,成虫羽化高峰为17∶30-20∶30;观察到雌蛾产卵量19~168粒,平均达96.7粒。雌雄蛾触角有明显区别,雌蛾触角为丝状,雄蛾为双栉齿状。研究结果可为茶谷蛾的田间预测和科学防控提供依据。     

线粒体自噬的分子机制

线粒体自噬指细胞选择性清除受损伤或多余线粒体的一种自噬方式,是线粒体应激反应和线粒体稳态调控的重要部分,对其分子机制以及相应调控机制的研究受到广泛关注.本文总结了近年来关于线粒体自噬的分子机制研究进展,同时分析了相关受体介导线粒体自噬的信号调节机制,以期为将来线粒体自噬研究的发展和完善提供借鉴意义.