發(fā)布時間：2017-12-09 12:04

  本文關(guān)鍵詞：茶樹類黃酮等次生代謝產(chǎn)物的合成及基因的表達分析

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【摘要】：茶樹含有豐富的類黃酮、咖啡堿、茶氨酸和類胡蘿卜素等次生代謝產(chǎn)物,它們賦予了茶葉色、香、味品質(zhì)特征及保健功能。這些次生代謝產(chǎn)物在不同顏色的葉片、在不同生長時期的芽和葉、在不同的組織部位中含量差異顯著。本研究通過GC-MS的方法,對‘白葉1號’不同葉色時期的葉片進行了代謝組分析；通過RNA-seq的方法,對‘白葉1號’不同葉色時期的葉片、‘龍井43’不同生長時期的芽葉、花果等不同組織部位進行了轉(zhuǎn)錄組分析,得到了如下結(jié)果和結(jié)論：1.白化不同時期和綠期的代謝譜差異顯著。隨著新梢的生長發(fā)育和葉色的變化,檸檬酸循環(huán)、光合生物的碳固定和苯丙烷生物合成等代謝途徑發(fā)生了顯著變化。這些代謝途徑的變化使得茶樹葉片中氨基酸、糖、脂肪酸、有機酸和他們的衍生物的含量發(fā)生了顯著改變。2.茶樹葉片不同葉色時期的表達譜差異顯著。從黃綠期到白化期再到綠期,表達上調(diào)的基因主要參與光合作用、類胡蘿卜素的生物合成、氮代謝、磷酸戊糖途徑和硫代謝；表達下調(diào)的基因主要參與花青素的生物合成。與綠期相比,白化期的p-胡蘿卜素含量顯著增加,黃綠期的葉黃素含量顯著降低。參與類胡蘿卜素生物合成的基因表達從黃綠期到綠期表達逐漸上調(diào)。番茄紅素p-環(huán)化酶(LCY-b)等基因在不同葉色時期的差異表達可能造成類胡蘿卜素含量的差異。與綠期相比,葉綠素a在白化期顯著降低,葉綠素b在黃綠期顯著降低。牛兒基r{牛兒基二磷酸還原酶(CAO)和葉綠素b還原酶(HCAR)等基因在不同葉色時期表達差異顯著,這些基因的差異表達可能造成不同葉色時期葉綠素含量的差異。參與茶氨酸合成的代謝物,除了乙胺外,其他氨基酸包括谷氨酰胺、谷氨酸和丙氨酸的濃度在黃綠期和白化期比綠期顯著升高。參與茶氨酸合成的大部分關(guān)鍵酶基因在綠期表達顯著升高。3.對不同的組織部位進行轉(zhuǎn)錄組分析,得到了不同時期的芽、葉和不同組織部位共表達的基因和每個組織部位特異表達的基因。不同組織部位的基因表達數(shù)目差異較大,其中幼嫩的組織中基因的表達數(shù)目較多；較老的組織中基因的表達數(shù)目較少。得到了參與類黃酮、咖啡堿和茶氨酸生物合成的基因。在這些基因中,一部分基因在所有的組織部位中均表達,一部分基因只在特定的組織部位中表達。通過基因表達關(guān)聯(lián)分析,篩選到了339個參與調(diào)控類黃酮、咖啡堿和茶氨酸生物合成基因表達的轉(zhuǎn)錄因子。其中,參與調(diào)控類黃酮、咖啡堿和茶氨酸生物合成途徑基因表達的轉(zhuǎn)錄因子數(shù)分別是206個、132個和91個。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士后
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S571.1

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4 本報記者 劉e，

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