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基于代谢组学的‘金牡丹’和‘金观音’高香红茶风味品质解析

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食品科学 2024年

作者：徐梦婷谷梦雅陈静魏明秀陈强吴文晞郑玉成叶乃兴福建农林大学园艺学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室宁德职业技术学院茶学院武夷学院茶与食品学院寿宁县茶产业发展中心 4. 福建恒正检测技术有限公司

金牡丹和金观音是适制红茶的高香型茶树品种，基于代谢组学的金牡丹和金观音红茶品质化学特征及差异鲜有报道。因此，本研究采用广泛靶向及靶向代谢组学技术结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪（Headspace solid-phase microextrac... 详细信息

金牡丹和金观音是适制红茶的高香型茶树品种，基于代谢组学的金牡丹和金观音红茶品质化学特征及差异鲜有报道。因此，本研究采用广泛靶向及靶向代谢组学技术结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪（Headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）对金牡丹和金观音高香红茶中的非挥发性代谢产物、挥发性代谢产物以及主要品质成分进行分析，以探究2个高香茶树品种所制工夫红茶的品种化学特征及差异。结果表明，金牡丹和金观音红茶中共鉴定出1318种非挥发性代谢产物，差异代谢物在黄酮类物质相关合成途径中富集程度最高，其中儿茶素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷等在金牡丹红茶中显著上调，白杨素、芹菜素-7-O-新橙皮糖苷等在金观音红茶中显著上调。金牡丹和金观音红茶中共鉴定出759种挥发性化合物，其中β-紫罗兰酮、香叶醇、癸醛和苯甲酸甲酯等12种香气成分为共同的关键香气成分。相对气味活度值（Relative odor activity value，ROAV）分析结果表明，金牡丹红茶中具有花香、果香和奶香特征的吲哚、δ-癸内酯、反式-橙花叔醇、苯乙醛和茉莉酮等香气成分含量较高，可能是其呈现花果香和蜜桃香的关键香气物质；金观音红茶中具有清香、花香的水杨酸甲酯、（Z）-3-己烯醇和己醇等香气成分含量较高，可能是其清香幽长的关键香气物质。研究结果有助于阐明金牡丹和金观音红茶的风味品质特征，为高香型茶树优良品种金牡丹和金观音红茶产品研发提供科学依据。

关键词：金牡丹金观音红茶代谢组学滋味香气

基于HS-SPME-GC-MS分析不同包揉方式安溪黄金桂乌龙茶香气成分

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食品工业科技 2024年

作者：任卫威徐梦婷陈文贤谷梦雅曾珊珊金珊陈百文叶乃兴福建省茶叶质量检测与技术推广中心福建闻弦茶业有限公司福建农林大学园艺学院

为探究不同包揉方式安溪黄金桂乌龙茶的香气品质特征，本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱法与质谱联用技术（headspace solid-phase microextraction- gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）结合茶叶感官审评，对包... 详细信息

为探究不同包揉方式安溪黄金桂乌龙茶的香气品质特征，本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱法与质谱联用技术（headspace solid-phase microextraction- gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）结合茶叶感官审评，对包揉和压揉安溪黄金桂香气成分进行分析。感官审评结果表明，包揉安溪黄金桂花香明显带果香，压揉安溪黄金桂花香明显带蜜香。通过HS-SPME-GC-MS技术共检测出605种茶叶香气成分，以VIP>1，p<0.05为条件筛选出49 个主要差异香气物质；结合香气活性值（Odor activity value，OAV）和香气特征影响值（Aroma character impact value，ACI）分析表明，压揉安溪黄金桂中苯乙醛和β-罗勒烯的OVA较高，是压揉安溪黄金桂呈现花蜜香气的特征香气物质；包揉安溪黄金桂中橙花叔醇、丁酸叶醇酯、异丁酸香叶酯和吲哚的OVA较为突出，是包揉安溪黄金桂花果香气的特征香气物质。本研究结果有助于阐明安溪黄金桂乌龙茶的香气品质特征，为安溪黄金桂生产及其地理标志产品的保护提供科学依据。

关键词：安溪黄金桂香气特征感官审评顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)

基于HS-SPME-GC-MS对笔尖单瓣茉莉花不同开放阶段香气成分差异分析

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食品科学 2024年

作者：张宇航谷梦雅徐梦婷林宏政洪雅萍杨文文王鹏杰叶乃兴福州市绿色食品发展中心福建农林大学园艺学院茶学福建省高校重点实验室西北农林科技大学园艺学院

为探究笔尖单瓣茉莉花和对照种双瓣茉莉花开放阶段香气的动态变化以及二者间差异，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）联用仪，对笔尖... 详细信息

为探究笔尖单瓣茉莉花和对照种双瓣茉莉花开放阶段香气的动态变化以及二者间差异，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）联用仪，对笔尖单瓣茉莉花和双瓣茉莉花不同开放阶段的香气成分进行分析。结果表明，苯乙醛、邻氨基苯甲酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-法尼烯、乙酸苄酯等香气成分是茉莉花的主要香气组分。笔尖单瓣茉莉花开放过程中β-苯乙酸乙酯、邻氨基苯甲酸甲酯、α-石竹烯、α-法尼烯等香气成分含量显著增加，双瓣茉莉花开放过程中乙酸苄酯、顺-3-己烯基苯甲酸酯、苯甲酸苄酯等香气成分含量显著增加，上述香气成分含量呈现先上升后下降的趋势。此外，本研究结果发现，苯甲醛、苯乙醛和β-苯乙酸乙酯等香气成分为笔尖单瓣茉莉花香气较为鲜灵清香的关键物质，而苯甲酸己酯、顺-3-己烯基苯甲酸酯和α-法尼烯等香气成分是赋予双瓣茉莉花浓郁花香的关键物质。本研究为笔尖单瓣茉莉在茉莉花茶生产中应用提供了依据。

关键词：笔尖单瓣茉莉双瓣茉莉香气成分差异代谢物香气活性值

茉莉花PAL基因家族的多基因组鉴定与表达分析

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江苏农业学报 2024年第3期40卷 403-414页

作者：张宇航谷梦雅洪雅萍林宏政金珊叶乃兴福建农林大学园艺学院/茶学福建省高校重点实验室福建福州350002

为深入探究茉莉花PAL基因家族的功能及在香气成分形成中的作用,本研究以福州单瓣茉莉花、双瓣茉莉花和重瓣茉莉花基因组数据为基础,利用生物信息学方法及实时荧光定量PCR技术,对JsPAL基因家族进行多基因组分析。结果表明,在单瓣茉莉花... 详细信息

为深入探究茉莉花PAL基因家族的功能及在香气成分形成中的作用,本研究以福州单瓣茉莉花、双瓣茉莉花和重瓣茉莉花基因组数据为基础,利用生物信息学方法及实时荧光定量PCR技术,对JsPAL基因家族进行多基因组分析。结果表明,在单瓣茉莉花、双瓣茉莉花和重瓣茉莉花全基因组中分别鉴定出4个、1个和4个PAL家族基因,JsPAL家族成员均具有丙氨酸-丝氨酸-甘氨酸(Ala-Ser-Gly)组成的三肽活性中心。共线性分析发现单瓣茉莉花、重瓣茉莉花和拟南芥的PAL基因间的共线性关系与双瓣茉莉花相比更强;系统发育树分析结果显示,JsPAL基因家族分布在2个亚家族中。JsPAL基因启动子区域存在大量与胁迫响应、激素响应、光响应和植物生长相关的顺式调控元件。荧光定量分析结果表明,JsPAL在茉莉花组织中存在特异性表达,多数JsPAL在花中的相对表达量高于其他组织;大多数JsPAL基因在福州单瓣茉莉花中的相对表达量高于双瓣茉莉花;福州单瓣茉莉花中SP_JsPAL2、SP_JsPAL4、MP_JsPAL1和MP_JsPAL3在其花朵预开放期(F3)的相对表达量显著高于其他时期,双瓣茉莉花中DP_JsPAL1在F3阶段的相对表达量也较高;SP_JsPAL1和SP_JsPAL2与2-苯乙醇和苯乙醛含量呈显著正相关,其中SP_JsPAL1还与苯甲醛含量呈显著正相关。说明,JsPAL可能在茉莉花的发育中起重要作用,SP_JsPAL2、SP_JsPAL4、MP_JsPAL1、MP_JsPAL3和DP_JsPAL1可能对福州单瓣茉莉花、双瓣茉莉花的香气成分形成具有重要的调控作用,SP_JsPAL1可能对福州单瓣茉莉鲜灵香气的形成具有重要作用。

关键词：茉莉花苯丙氨酸解氨酶(PAL) 表达分析多基因组

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基于HS-SPME-GC-MS分析三种茶坯窨制桂花茶的香气成分

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现代食品科技 2024年第3期40卷 247-258页

作者：唐梦婷廖献盛谷梦雅李鹏春洪雅萍徐梦婷金珊叶乃兴张见明福建农林大学园艺学院福建福州350002 福建省江山美人茶业有限公司福建大田366100 武夷学院科研处福建武夷山354300

为探究3种茶坯窨制桂花后的香气差异,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(Headspace Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry,HS-SPME-GC-MS)、感官审评和香气活性值(Odor Activity Value,OAV)对桂花红茶、桂花美人茶和桂花乌龙茶的香气成分进行分析。结果显示,窨制后3种桂花茶中共检测出726种共有香气成分,324种差异香气成分(P10)为呋喃酮、α-紫罗兰酮、芳樟醇、柠檬醛、脱氢芳樟醇、月桂醇等。其中桂花红茶主要香气成分为芳樟醇、月桂烯、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、乙酸芳樟酯、苯甲醇、月桂醇等;桂花美人茶中主要香气成分为苯乙醛、柠檬醛、脱氢芳樟醇、芳樟醇、萜品油烯、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮等;桂花乌龙茶主要香气成分为α-紫罗兰酮、吲哚、β-紫罗兰酮、月桂醇等。研究表明,桂花窨制能明显改善不同茶坯香气,赋予茶坯较浓郁持久的桂花香,其中以桂花红茶的品质最优。

关键词：桂花茶窨制香气活性值香气顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪

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基于茶树品种金观音单体型基因组的品种特性分析

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基于茶树品种金观音单体型基因组的品种特性分析

作者：谷梦雅福建农林大学

学位级别：硕士

金观音(Camellia sinensis‘Jinguanyin’)为全国优良茶树品种(编号:国审2002017),是福建省的主要栽培品种,其高香优质品种特性的遗传机制仍缺乏系统研究。因此,本研究通过PacBio CCS测序和Hi-C数据首次获得了茶树品种‘金观音’的二倍... 详细信息

金观音(Camellia sinensis‘Jinguanyin’)为全国优良茶树品种(编号:国审2002017),是福建省的主要栽培品种,其高香优质品种特性的遗传机制仍缺乏系统研究。因此,本研究通过PacBio CCS测序和Hi-C数据首次获得了茶树品种‘金观音’的二倍体染色体级别基因组,基于亲本(铁观音♀、黄棪♂)基因组首次分型组装了‘金观音’品种的两套单体型基因组,计算等位基因的特异性表达,结合代谢组学技术进一步探究了金观音高香的品种特性,为高香型茶树品种创新及优质基因资源的发掘提供了支撑。本研究对金观音特异性表达的等位基因ADH与转录因子SBP-box进行全基因组水平的鉴定和分析,为茶树品种特性的分子机制研究提供了新的思路。主要研究结果如下:1.茶树品种金观音二倍体与单体型基因组组装与分析通过PacBio CCS测序和Hi-C技术获得了茶树品种金观音的二倍体染色体级别参考基因组,约3.20Gb,获得56064个注释编码蛋白。通过结合Hi Fi数据、Hifiasm及ALLHi C程序,获得茶树杂交种‘金观音’的首个单体型基因组HA和HB。总长度为5.34 GB,其中HA为2.64 Gb,HB为2.89 Gb,这两套单体型基因组共包含30条假染色体。分离了15689带有两个定义等位基因的注释基因,82%(12876/15689)的等位基因进行了纯化选择。获得3030个在至少一种茶树组织中差异表达的ASEGs,其中312个cASEGs和8个dsASEGs,包括CsUGT、CsSBP-box等。从等位基因中注释获得45个转录因子,包括MYB,GRAS,SBP-box等。等位基因包含丰富的遗传信息,等位基因特异性表达可能是解释金观音杂种优势形成的重要因素。2.金观音品种香气物质合成相关途径等位基因的鉴定与遗传分析本研究对茶树MVA途径、MEP途径、LOX途径和莽草酸途径中的结构基因进行鉴定,共鉴定出69对等位基因。相关性分析发现HD-allele和TGY-allele芽、嫩叶和茎的相关性更高。选择压力分析发现多数等位基因在进化中可能进行了纯化选择。本研究表明CsMCT、CsGGPPS2、CsHMGS2、CsHMGR3、CsTPS10、CsADH4、CsDAHPS、CsCM3和CsAS2等特异性表达的基因可能在金观音茶树香气的杂种优势形成中发挥重要作用。3.金观音及其亲本芽叶主要代谢物的分析在金观音中鉴定出127种非加性表达的挥发性代谢物,中亲杂种优势分析,发现金观音的萜烯类香气物质表现出最显著的正杂种优势,香叶醇、β-罗勒烯、4-蒈烯、3-蒈烯、γ-萜品烯等萜烯类物质在金观音中呈现高于亲本模式,香叶醇可能是金观音的特征香气化合物,表明萜烯类物质可能在金观音茶树香气的杂种优势形成中发挥重要作用。4.等位基因特异性表达的ADH基因家族的鉴定与分析本研究从金观音的父本‘黄棪’基因组数据库中鉴定到19个CsADH基因家族成员。系统进化树显示,茶树的ADH基因家族成员分成6个亚家族;共线性分析发现,茶树和拟南芥、葡萄与猕猴桃的ADH基因家族之间分别存在2、4、12对共线性关系;上游启动子区域分析发现了大量与光响应、植物生长发育、胁迫和激素响应密切相关的顺式作用元件。荧光定量检测发现,CsADH2、CsADH7、CsADH8、CsADH10等在金观音乌龙茶加工的第一次摇青过程中表达量最高,CsADH-like1在第二次摇青后表达量达到峰值,以上结果为研究乙醇脱氢酶基因对金观音乌龙茶加工过程中脂肪族类芳香物质形成的分子机理提供参考。5.等位基因特异性表达的SBP-box转录因子的鉴定与遗传分析本研究利用生物信息技术在茶树品种‘铁观音’‘黄棪’‘舒茶早’和‘龙井43’基因组中分别鉴定出21个、25个、24个和23个SBP家族基因。系统进化树将茶树SBPs分为8个亚家族,共线性分析发现茶树和拟南芥、葡萄的SBP基因共线性关系与水稻相比更强,同物种内发现铁观音和黄棪的共线性关系更显著。qRT-PCR结果表明,在F金观音和F紫玫瑰中均显著高于亲本的CsTGY＿SBP18与在F金牡丹和F紫玫瑰中均显著高于亲本的CsTGY＿SBP5可能是茶树杂种优势的重要调控因子。

关键词：茶树金观音单体型基因组杂种优势 ADH基因家族 SBP-box转录因子

茶树5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶基因的克隆及表达

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应用与环境生物学报 2022年第1期28卷 18-25页

作者：郭永春王鹏杰谷梦雅王淑燕赵峰叶乃兴福建农林大学园艺学院/茶学福建省高校重点实验室福州350002 福建中医药大学药学院福州350122

为探究茶树5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)基因的序列特征及在不同组织和逆境胁迫下的表达模式,利用反转录PCR(RT-PCR)从铁观音茶树中克隆获得CsEPSPS基因及其启动子序列,分析其序列特征,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术研... 详细信息

为探究茶树5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)基因的序列特征及在不同组织和逆境胁迫下的表达模式,利用反转录PCR(RT-PCR)从铁观音茶树中克隆获得CsEPSPS基因及其启动子序列,分析其序列特征,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术研究CsEPSPS基因在不同组织和不同激素、逆境胁迫处理下的表达情况.结果表明:该基因编码区为1563 bp,编码520个氨基酸,在第83-514个氨基酸具有EPSP;ynthase保守结构域;蛋白信息分析显示,CsEPSPS定位于叶绿体且无跨膜域,有1个无序化区域,存在58个磷酸化位点,其二级结构以不规则卷曲和α-螺旋为主;系统进化树及保守基序分析显示,EPSPS在进化上是一种高度保守的酶类,CsEPSPS与猕猴桃和喜树具有较高同源性,亲缘关系更近;基因结构预测显示,CsEPSPS由8个外显子和7个内含子构成,启动子区域含有与激素及植物抗逆相关的顺式作用元件;实时荧光定量PCR分析显示,茶树CsEPSPS基因具有组织表达特异性,表达量由高到低依次为花、茎、老叶、嫩叶和根,同时赤霉素、茉莉酸甲酯和脱落酸等激素及低温、干旱和草甘膦胁迫处理均能诱导茶树CsEPSPS基因表达,其中草甘膦诱导CsEPSPS基因上调表达的作用最为明显.本研究结果表明CsEPSPS基因可能与茶树抗逆响应密切相关.

关键词：茶树草甘膦 EPSPS 克隆表达分析非生物胁迫

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福州单瓣茉莉和双瓣茉莉不同器官的广泛靶向代谢组学分析

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食品科学 2023年第8期44卷 184-193页

作者：洪雅萍谷梦雅高婷杨文文林宏政金珊王鹏杰叶乃兴福建农林大学园艺学院茶学福建省高校重点实验室福建福州350002 福州市绿色食品发展中心福建福州350002 中国农业科学院深圳农业基因组研究所广东深圳518120

以福州单瓣茉莉和双瓣茉莉的花器官和叶片作为材料,采用超高效液相色谱-串联质谱技术并结合多元统计分析方法,测定并比较2种茉莉花及其器官的代谢物。结果表明:福州单瓣茉莉和双瓣茉莉的花器官和叶片中共鉴定出935种代谢物,包括氨基酸... 详细信息

以福州单瓣茉莉和双瓣茉莉的花器官和叶片作为材料,采用超高效液相色谱-串联质谱技术并结合多元统计分析方法,测定并比较2种茉莉花及其器官的代谢物。结果表明:福州单瓣茉莉和双瓣茉莉的花器官和叶片中共鉴定出935种代谢物,包括氨基酸及其衍生物、酚酸类、核苷酸及其衍生物、黄酮类、木脂素和香豆素、鞣质、生物碱、萜类、有机酸、脂质、糖及醇类、维生素等13类。福州单瓣茉莉与双瓣茉莉的花器官和叶片中分别筛选出348种和337种差异代谢物,主要差异代谢物均以酚酸类、黄酮类、脂质、糖及醇类为主。双瓣茉莉的叶片含有丰富的黄酮类化合物,且黄酮和黄酮醇的生物合成旺盛使其积累更多的烟花苷、木犀草苷、槲皮苷、异槲皮苷、芦丁、紫云英苷、阿福豆苷等具有生物活性和药理活性的物质。福州单瓣茉莉的花器官和叶片中的特有代谢物以脂质类为主,双瓣茉莉的花器官和叶片中特有代谢物种类丰富且均多于福州单瓣茉莉。本研究从品种到器官的层面得到2种茉莉花代谢特征及其主要活性物质,对开发茉莉花资源具有一定指导意义。

关键词：福州单瓣茉莉双瓣茉莉广泛靶向代谢组学差异代谢物

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基于WGCNA方法挖掘茶树响应草铵膦的关键转录因子

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应用与环境生物学报 2022年第1期28卷 1-7页

作者：王淑燕谷梦雅郭永春陈潇敏金珊赵峰叶乃兴福建农林大学园艺学院/茶学福建省高校重点实验室福州350002 福建中医药大学药学院福州350122

草铵膦是一种非选择性除草剂,在应用于茶园杂草防控时可能会对茶树造成危害,影响茶树生长.为挖掘茶树响应草铵膦的关键转录因子,选取草铵膦处理茶树5个时期的转录组数据,并通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法构建模块.411个转录因... 详细信息

草铵膦是一种非选择性除草剂,在应用于茶园杂草防控时可能会对茶树造成危害,影响茶树生长.为挖掘茶树响应草铵膦的关键转录因子,选取草铵膦处理茶树5个时期的转录组数据,并通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法构建模块.411个转录因子构建的WGCNA网络被划分为5个模块,其中Green模块和Blue模块具有时期特异性(r>0.95且P<0.05).Green模块中转录因子的表达水平皆在草铵膦处理茶树0.5 d时最高,相对于CK(草铵膦处理0 d)的差异倍数为1.51-1202.84;而Blue模块中所有转录因子的表达水平在草铵膦处理茶树后皆显著下调.采用Cytoscape对Green模块和Blue模块中的转录因子绘制基因互作网络图,进而根据高连通性筛选出10个关键转录因子,包括1个WRKY、2个C2H2、3个MYB、2个GRAS、1个LOB和1个BES1.综上,WGCNA方法筛选出了2个具有生物学意义的模块,进一步挖掘得到的10个关键转录因子与草铵膦处理后茶树的油菜素内酯信号转导调控、逆境响应和碳氮代谢密切相关;结果可为进一步探究茶树响应草铵膦的分子机制奠定基础.(图6表1参32)

关键词：茶树草铵膦 WGCNA 转录因子

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