發(fā)布時(shí)間：2018-05-29 21:29

  本文選題：組學(xué) + 茶樹(shù)��； 參考：《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院》2016年博士論文

【摘要】：植物體內(nèi)具有復(fù)雜的代謝網(wǎng)絡(luò),而穩(wěn)定的碳氮(C、N)代謝平衡是植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ),然而,環(huán)境條件的改變會(huì)導(dǎo)致茶樹(shù)體內(nèi)代謝平衡關(guān)系的改變,從而影響茶樹(shù)品質(zhì)成分生物合成過(guò)程,最終導(dǎo)致茶葉品質(zhì)差異。氮素(N)作為茶葉生長(zhǎng)發(fā)育所需的必要元素,其供應(yīng)的變化調(diào)控著茶樹(shù)生長(zhǎng)的C、N代謝平衡,本論文基于代謝組學(xué)的方法闡述了不同時(shí)期茶樹(shù)新梢和成熟葉的C、N代謝的變化,解釋了N素轉(zhuǎn)移下對(duì)茶樹(shù)C、N代謝平衡的調(diào)控作;此外本論文基于代謝組學(xué)技術(shù)闡述不同氮素供應(yīng)條件下‘龍井’茶樹(shù)C、N代謝的變化,發(fā)現(xiàn)了氮素對(duì)茶樹(shù)代謝調(diào)控機(jī)理;本論文還通過(guò)組學(xué)技術(shù)研究了氮素對(duì)特異品種‘紫鵑’C、N代謝的調(diào)控機(jī)理。本研究工作的開(kāi)展拓展了代謝組學(xué)和組學(xué)聯(lián)合分析方法在茶樹(shù)代謝生理研究中的運(yùn)用,并積累了大量茶樹(shù)代謝物信息和轉(zhuǎn)錄調(diào)控信息,同時(shí)對(duì)于茶樹(shù)C、N平衡調(diào)控和品質(zhì)成分生物合成等生理代謝過(guò)程有了新的認(rèn)識(shí),主要結(jié)果如下:1.為了闡明N轉(zhuǎn)移下在春季不同時(shí)期茶樹(shù)新梢和成熟葉初級(jí)和次級(jí)代謝產(chǎn)物和代謝途徑的動(dòng)態(tài)變化,我們通過(guò)采集春季不同時(shí)期(4月1日、4月15日、4月28日)茶樹(shù)新梢、成熟葉樣品,通過(guò)UPLC-Q-TOF/MS和GC×GC-TOF/MS分析茶樹(shù)的次級(jí)和初級(jí)代謝物。研究發(fā)現(xiàn),新梢和成熟葉三個(gè)時(shí)期顯著區(qū)分,氨基酸、有機(jī)酸、糖類(lèi)物質(zhì)、類(lèi)黃酮及其糖苷類(lèi)物質(zhì)顯著變化。其中在春茶后期新梢主要的氨基酸如茶氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺的含量顯著降低,然而黃烷醇、槲皮素及其糖苷顯著、碳水化合物增強(qiáng),代謝物的變化說(shuō)明,春茶后期類(lèi)黃酮合成,三羧酸循環(huán),光呼吸顯著增加。通過(guò)春季不同時(shí)期茶葉盲評(píng)的結(jié)果我們也發(fā)現(xiàn)早期茶葉有較好的茶葉滋味。新梢代謝物的變化不僅僅是由氣候因素引起的,還可能與茶樹(shù)N的轉(zhuǎn)移有關(guān)。通過(guò)代謝組學(xué)分析方法,進(jìn)一步證明了這種假設(shè),成熟葉中氨基酸、糖類(lèi)物質(zhì)、類(lèi)黃酮物質(zhì)顯著下降說(shuō)明了C、N的轉(zhuǎn)移維持了春季新梢的活性。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明春茶新梢氮素的枯竭引起了茶樹(shù)新梢、成熟葉C、N代謝平衡的改變,而這一現(xiàn)象可能是導(dǎo)致春季茶樹(shù)在單一季節(jié)茶葉品質(zhì)波動(dòng)的重要原因。2.為了揭示氮素對(duì)茶樹(shù)C、N代謝的影響,本實(shí)驗(yàn)以‘龍井’茶樹(shù)作為材料,采用代謝組學(xué)并結(jié)合定量PCR以及測(cè)定酶活的方法,分析了不同氮素水平(0.3、1.5、4.5mmol/L)對(duì)于龍井茶樹(shù)新梢、成熟葉、根C、N代謝平衡以及品質(zhì)成分生物合成的影響。結(jié)果顯示,新梢和成熟葉中,氮素顯著抑制了新梢和成熟葉中類(lèi)黃酮化合物的合成,同時(shí)與類(lèi)黃酮合成有關(guān)的基因在高氮條件也顯著降低;在糖類(lèi)代謝中,我們也發(fā)現(xiàn)了高氮限制了主要糖類(lèi)物質(zhì)合成;同時(shí)氨基酸代謝顯示,氮素升高顯著增加了茶樹(shù)各類(lèi)自由氨基酸的含量。在茶樹(shù)根系中的代謝物變化顯示,在氮素調(diào)節(jié)下的初級(jí)和次級(jí)代謝物的變化與新梢和成熟葉的變化基本一致。3.為了從基因表達(dá)、酶的活性以及代謝物水平分析氮素對(duì)‘紫鵑’茶樹(shù)C、N代謝的影響,本實(shí)驗(yàn)以花青素含量較高的特異品種紫鵑茶樹(shù)作為材料,采用代謝組學(xué)結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)的方法,分析了不同氮素水平(0.3、1.5、4.5mmol/L)對(duì)于新梢、成熟葉、根C、N代謝平衡以及品質(zhì)成分生物合成的影響。結(jié)果顯示,‘紫鵑’新梢和成熟葉中,氮素抑制了紫鵑茶樹(shù)新梢和成熟葉中花青素的含量。通過(guò)基因表達(dá)驗(yàn)證和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,氮素的增加也顯著了抑制花青素合成基因,說(shuō)明了氮素調(diào)控茶樹(shù)代謝物與分子水平具有高度的相關(guān)性。此外,我們還發(fā)現(xiàn),氮素顯著抑制了‘紫鵑’茶樹(shù)新梢和成熟葉類(lèi)黃酮的生物合成,PEPC酶活性的增強(qiáng)也暗示了更多的碳素被利用;對(duì)于糖類(lèi)物質(zhì)合成方面,氮素的增加顯著抑制了紫鵑成熟葉糖類(lèi)物質(zhì)的合成,但是對(duì)‘紫鵑’新梢,我們發(fā)現(xiàn)氮素的增加顯著提高了許多糖類(lèi)物質(zhì)的合成,推測(cè)可能與‘紫鵑’茶樹(shù)C、N的轉(zhuǎn)移以及氮素顯著抑制了紫鵑茶樹(shù)新梢花青素的合成,改變了其生理特性,增加了光合作用有關(guān);在氨基酸方面,‘紫鵑’茶樹(shù)新梢和成熟葉中,氮素的增加顯著提高了各種氨基酸的含量,通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)和基因的表達(dá)驗(yàn)證,也暗示了氮素的增加顯著提高了與氮素同化的相關(guān)基因的表達(dá)。在紫鵑茶樹(shù)的根系中,氮素對(duì)于代謝物以及基因表達(dá)的影響與新梢和成熟葉基本一致。4.為了探究作為特異紫芽品種的‘紫鵑’茶樹(shù)在氮素調(diào)節(jié)下不同與普通茶樹(shù)代謝通路的變化,本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了‘紫鵑’和‘龍井’茶樹(shù)新梢初級(jí)和次級(jí)代謝的變化,結(jié)果顯示,與普通品種相比,‘紫鵑’茶樹(shù)作為花青素含量高的特異的紫芽品種,花青素代謝途徑在氮素的調(diào)節(jié)下有著特異性的響應(yīng)機(jī)制,氮素的升高,‘紫鵑’茶樹(shù)花青素代謝物的合成受到了抑制;類(lèi)黃酮的生物合成,與普通品種相同,氮素的升高顯著抑制了‘紫鵑’類(lèi)黃酮物質(zhì)的合成;在糖類(lèi)物質(zhì)代謝中,與普通品種相反氮素的升高提高了‘紫鵑’主要的糖類(lèi)的合成。同時(shí),在氨基酸代謝中,與普通品種相同,氮素的升高顯著提高了‘紫鵑’茶樹(shù)各種自由氨基酸的含量。
[Abstract]:In order to clarify the changes of C and N metabolism of tea trees in different periods of spring tea , the changes of C and N metabolism of tea tree in different periods were studied . In order to reveal the effect of nitrogen on the metabolism of new shoots , mature leaves , root C , N metabolism and the biosynthesis of quality components in tea tree , the effects of nitrogen on the metabolism of new shoots , mature leaves , root C , N metabolism and the biosynthesis of quality components were studied .
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S571.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊娟;李中林;鄔秀宏;朱學(xué)棟;袁林穎;唐敏;胡留杰;張瑩;;氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)茶樹(shù)組培苗生長(zhǎng)影響研究[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2013年05期

2 陳林波;夏麗飛;孫云南;梁名志;張正竹;李葉云;宛曉春;;特異茶樹(shù)品種“紫娟”葉色轉(zhuǎn)變的基因表達(dá)差異分析[J];茶葉科學(xué);2012年01期

3 朱兆良;;中國(guó)土壤氮素研究[J];土壤學(xué)報(bào);2008年05期

4 包云秀;夏麗飛;李友勇;梁名志;;茶樹(shù)新品種‘紫娟’[J];園藝學(xué)報(bào);2008年06期

5 汪建飛;董彩霞;沈其榮;;氮素不同形態(tài)配比對(duì)菠菜體內(nèi)游離氨基酸含量和相關(guān)酶活性的影響[J];植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào);2007年04期

6 同延安;趙營(yíng);趙護(hù)兵;樊紅柱;;施氮量對(duì)冬小麥氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量的影響[J];植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào);2007年01期

7 趙宇瑛,張漢鋒;花青素的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2005年05期

8 劉昌孝;代謝組學(xué)的發(fā)展與藥物研究開(kāi)發(fā)[J];天津藥學(xué);2005年02期

9 王小純,熊淑萍,馬新明,張娟娟,王志強(qiáng);不同形態(tài)氮素對(duì)專(zhuān)用型小麥花后氮代謝關(guān)鍵酶活性及籽粒蛋白質(zhì)含量的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2005年04期

10 管畢財(cái),楊柏云,羅麗萍,蔡奇英;低溫解除龍牙百合休眠過(guò)程中糖類(lèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化[J];南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(理科版);2005年01期

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