高茶氨酸茶树新品系‘福黄2号’黄化变异机理

为了探讨茶树黄化变异和高茶氨酸形成机理,文中选用‘福云6号’和高茶氨酸茶树新品系‘福黄2号’为试验材料,利用超微电镜、广泛靶向代谢组学、靶向代谢组学和转录组学联合分析了茶树黄化变异的相关色素、代谢组及转录组数据。结果表明,通过靶向测定主要生化成分,共鉴定到5种儿茶素、可可碱和咖啡碱,以及20种游离氨基酸,包括茶氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和谷氨酸等,其中,‘福黄2号’的氨基酸含量显著高于‘福云6号’,茶氨酸含量高达57.37 mg/g。叶片的超微结构显示,‘福黄2号’叶绿体细胞结构模糊,基粒片层大部分排列散乱、间隙大,类囊体呈丝状。色素测定显示,叶绿素a和叶绿素b、类胡萝卜素、类黄酮等色素含量显著下降,叶绿素酶（chlorophyllase,CLH）、9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED）、类黄酮3β-羟化酶（flavonoid 3β-hydroxylase,F3H）和类黄酮3'',5''-羟化酶（flavonoid 3'',5''-hydroxylase,F3''5''H）等相关关键调控基因发生显著变化。与‘福云6号’相比,‘福黄2号’中共鉴定出138个差异代谢物（significantly changed metabolites,SCMs）和658个差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,KEGG富集分析表明,SCMs和DEGs显著富集到与氨基酸生物合成、谷胱甘肽代谢以及三羧酸循环等途径。‘福黄2号’黄化表型可能是光合作用蛋白、叶绿素代谢基因和叶绿素含量的缺乏所致。高茶氨酸的积累可能由于黄化叶中低氮消耗,以及碳骨架的缺乏,氨基和氮资源被更有效地储存,使得氨基酸合成通路中的代谢物及相关基因表达上调,茶氨酸成为黄化叶中显著积累的含氮化合物。     

福建云霄地方茶树品种资源生化成分特征分析与评价北大核心CSCD

以福建省云霄县小帽山、梁山和南乌山3个区域共23份地方茶树品种资源为试材,采用高效液相色谱(HPLC)法和超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)法测定其儿茶素、嘌呤生物碱及氨基酸组分含量,并进行描述统计分析、差异分析和聚类分析,以筛选生化成分含量特异的茶树品种资源。结果表明:(1)23份茶树品种资源的儿茶素总量变化范围为73.54~260.31 mg·g^(-1),平均值为160.48 mg·g^(-1);表没食子儿茶素-3-O-甲基-没食子酸酯(EGCG3″Me)在所有资源中均检出,含量最高的为小帽山3号(X03),高达33.65 mg·g^(-1)。(2)23份茶树品种资源的嘌呤生物碱总量变化范围为15.28~70.42 mg·g^(-1),平均值为40.95 mg·g^(-1);苦茶碱(TC)在梁山地区的茶树品种资源(LS01-LS07)均检出,其中梁山6号(L06)和梁山7号(L07)的苦茶碱含量高于其咖啡碱含量。(3)23份茶树品种资源的氨基酸总量变化范围为6.40~47.57 mg·g^(-1),平均值为20.83 mg·g^(-1);氨基酸构成丰富,共检测出20种氨基酸物质。(4)差异分析和聚类分析结果显示,云霄县3个区域茶树资源的生化成分具有明显地域特征。其中梁山区域茶树资源富含苦茶碱(TC),小帽山茶树资源的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和表没食子儿茶素-3-O-甲基-没食子酸酯(EGCG3″Me)含量较高,南乌山茶树资源的丙氨酸(Ala)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)含量略高于其他两地。研究发现,云霄地方茶树品种资源的儿茶素、嘌呤生物碱及氨基酸含量差异大,具有丰富的遗传多样性,区域特征明显,筛选出高儿茶素、高EGCG3″Me、高苦茶碱、高茶氨酸等18份优特茶树品种资源,为云霄地方茶树品种资源的系统开发利用奠定了基础。