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茶树镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH的克隆及其表达分析

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园艺学报 2024年第1期51卷 91-102页

作者：叶玙璠王誉洁傅前媛王璐郝心愿丁长庆王新超曹红利李娜娜中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室杭州310008 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 西南大学食品科学学院重庆400715

克隆获得茶树(Camelliasinensis)镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH完整开放阅读框序列(NCBI登录号:ON256194),对应编码1382个氨基酸残基。系统进化树分析显示,茶树CsChlH与猕猴桃AcChlH的亲缘关系密切。启动子克隆及序列分析显示,CsChlH可... 详细信息

克隆获得茶树(Camelliasinensis)镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH完整开放阅读框序列(NCBI登录号:ON256194),对应编码1382个氨基酸残基。系统进化树分析显示,茶树CsChlH与猕猴桃AcChlH的亲缘关系密切。启动子克隆及序列分析显示,CsChlH可能响应光照、干旱、热激、低温、ABA和乙烯等多种信号,且可能调控叶绿素、类黄酮、糖等代谢以及叶绿体、叶肉、保卫细胞等器官发育。CsChlH蛋白定位于叶绿体中。茶树不同组织表达分析显示,CsChlH在富含叶绿素的源组织中表达量高,而在缺乏叶绿素的库组织中表达量低。CsChlH响应长时程弱光、低温、干旱而表达下调,短时程ABA、乙烯以及长时程高温信号能诱导其表达上调。研究结果揭示了CsChlH在茶树叶绿素代谢和胁迫响应中的重要作用。

关键词：茶树 CsChlH 启动子基因表达脱落酸 GUS酶活

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适宜机采优质绿茶新品种中茶503选育报告

中国茶叶 2024年第5期46卷 48-53页

作者：章志芳曾建明杨亚军王新超王璐郝心愿李小恋中国农业科学院茶叶研究所浙江杭州310008

中茶503是从中茶108种子后代采用单株选择经系统选育而成的适宜机采的茶树新品种。经系统品系比较试验、机采适宜性鉴定试验表明,中茶503属特早生种,产量中等。制烘青绿茶,干茶细紧卷曲、显毫、绿翠鲜活,汤色嫩绿明亮,香气高鲜、栗香显... 详细信息

中茶503是从中茶108种子后代采用单株选择经系统选育而成的适宜机采的茶树新品种。经系统品系比较试验、机采适宜性鉴定试验表明,中茶503属特早生种,产量中等。制烘青绿茶,干茶细紧卷曲、显毫、绿翠鲜活,汤色嫩绿明亮,香气高鲜、栗香显,滋味甘醇鲜爽,叶底嫩匀显芽、明亮。内含物质丰富,春季一芽二叶3年平均水浸出物含量达46.4%,茶多酚含量13.7%,氨基酸含量5.2%,咖啡碱含量2.7%。抗寒抗旱性强,茶炭疽病抗性表现为感(S)、茶小绿叶蝉抗性表现为高感(HS)。新梢、最下节节间长,机采后优质芽叶一芽二三叶占比、新梢完整率高。中茶503于2022年10月通过非主要农作物品种登记,编号:GPD茶树(2022) 330053。

关键词：中茶503 新品种机采

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2023年茶树遗传育种研究进展

中国茶叶 2024年第3期46卷 1-11页

作者：李娜娜王璐郝心愿丁长庆黄建燕叶萌曾建明杨亚军王新超中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室浙江杭州310008

文章总结概述了2023年度茶树遗传育种领域取得的主要进展,包括茶树育种基础理论的创新研究、茶树育种技术的创新探索、茶树新品种的授权与登记情况。2023年度,茶树的品质成分形成、生物及非生物胁迫响应、生长发育、叶色变异等分子调控... 详细信息

文章总结概述了2023年度茶树遗传育种领域取得的主要进展,包括茶树育种基础理论的创新研究、茶树育种技术的创新探索、茶树新品种的授权与登记情况。2023年度,茶树的品质成分形成、生物及非生物胁迫响应、生长发育、叶色变异等分子调控机制,仍是育种基础理论研究的热点,获得的创新性成果为培育茶树新品种提供了明确的靶基因资源;茶树泛基因组图谱首次构建成功,进一步揭示了茶树基因组扩张的遗传基础;77个茶树品种授权获得植物新品种权,83个茶树品种通过非主要农作物品种登记,为茶产业稳健发展提供了强有力的支撑。

关键词：茶树遗传育种品种

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茶树根系吸收硒的生理特性研究

园艺学报 2022年第9期49卷 1967-1976页

作者：郭丽娜王璐郝心愿祁蒙李晓嫚王新超曾建明中国农业科学院茶叶研究所农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室杭州310008 安康市富硒产品研发中心陕西安康726000 福建农林大学园艺学院福州350002

茶树具有较强的富硒能力,但其吸收硒的生理特性仍不明确。以‘中茶108’茶树品种为研究对象,探究pH、培养时间、硒浓度以及能量代谢、水通道蛋白、离子通道抑制剂对茶树根系摄取硒酸盐和亚硒酸盐的影响。pH试验结果表明,茶树根系对亚硒... 详细信息

茶树具有较强的富硒能力,但其吸收硒的生理特性仍不明确。以‘中茶108’茶树品种为研究对象,探究pH、培养时间、硒浓度以及能量代谢、水通道蛋白、离子通道抑制剂对茶树根系摄取硒酸盐和亚硒酸盐的影响。pH试验结果表明,茶树根系对亚硒酸盐的吸收速率随着pH升高而降低,在pH 3.0时最高,在pH 4.0~7.0间保持稳定。不同处理时间试验表明,茶树根系对亚硒酸盐和硒酸盐的摄取均存在累积效应,根系总硒含量在亚硒酸盐处理下随培养时间的增加而显著递增,在硒酸盐处理下随培养时间的增加呈现先上升后降低的趋势。不同硒浓度的试验表明,茶树根系对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收速率与硒浓度之间存在线性正相关,且对亚硒酸盐的吸收速率显著高于硒酸盐。为明确茶树根系吸收硒酸盐和亚硒酸盐的途径,在pH 5.0,硒浓度5μmol·L-1培养条件下进行抑制剂添加试验。结果表明,能量代谢抑制剂CCCP和DNP,以及水通道蛋白抑制剂AgNO3均能显著抑制茶树根系对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收,说明硒酸盐和亚硒酸盐进入茶树体内依赖于能量代谢参与的主动运输以及水通道蛋白运输。阴离子通道抑制剂NPPB显著抑制茶树根系对亚硒酸盐的吸收,但并不影响对硒酸盐的吸收,表明阴离子通道也是亚硒酸盐进入茶树体内的途径之一。

关键词：茶树硒酸盐亚硒酸盐 pH 抑制剂吸收速率

茶叶中东莨菪素和东莨菪苷的测定及相关基因表达

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西南大学学报（自然科学版） 2023年第5期45卷 13-21页

作者：曹红利王浩乾何梦迪岳川罗理勇曾亮郝心愿西南大学食品科学学院重庆400715 中国农业科学院茶叶研究所/农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室杭州310008

东莨菪素和东莨菪苷是香豆素类化合物,具有多种生物活性,是传统中药丁公藤类生药的主要活性成分.茶树多酚、生物碱等次生代谢物丰富,但有关东莨菪素和东莨菪苷代谢相关的研究还鲜有报道.本研究建立了利用高效液相色谱测定茶叶中东莨菪... 详细信息

东莨菪素和东莨菪苷是香豆素类化合物,具有多种生物活性,是传统中药丁公藤类生药的主要活性成分.茶树多酚、生物碱等次生代谢物丰富,但有关东莨菪素和东莨菪苷代谢相关的研究还鲜有报道.本研究建立了利用高效液相色谱测定茶叶中东莨菪素和东莨菪苷的检测方法,东莨菪素的平均回收率为93.5%,相对标准偏差(RSD)为2.64%;东莨菪苷的平均回收率为91.7%,RSD为3.32%.利用该方法检测了不同发育时期新梢(鱼叶期到一芽三叶期)、不同处理(茶尺蠖为害和低温胁迫)叶片和不同品种/单株叶片中东莨菪素和东莨菪苷的质量分数变化.结果表明,茶树新梢中东莨菪苷的质量分数高于东莨菪素,并且其质量分数随新梢成熟度增加而升高,而东莨菪素的质量分数变化无统计学意义;东莨菪素和东莨菪苷的质量分数与茶树品种遗传差异相关,其中东莨菪素质量分数为18.34~50.88μg/g,东莨菪苷质量分数为25.84~80.76μg/g;东莨菪素和东莨菪苷的质量分数受低温和茶尺蠖胁迫的影响差异无统计学意义.对不同发育阶段茶树新梢中东莨菪苷生物合成相关的基因表达水平进行检测,结果表明,合成通路上游基因的表达模式与东莨菪苷的积累模式间不存在显著的相关关系.研究结果为茶叶中东莨菪素和东莨菪苷的准确检测和开发利用以及选育高东莨菪素和东莨菪苷质量分数的茶树资源提供参考.

关键词：茶树东莨菪素东莨菪苷质量分数检测基因表达

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中国茶树遗传育种发展、创新之回顾与展望

华中农业大学学报 2022年第5期41卷 1-8页

作者：王新超王璐郝心愿李娜娜黄建燕丁长庆杨亚军中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心杭州310008

我国作为茶树原产地和世界产茶大国,有着悠久的茶树育种历史和深厚的研究基础,育成了世界上数量最多的茶树品种,无性系茶树品种和无性繁殖技术最早出现于我国。改革开放后,我国茶树遗传育种研究工作加速,进入21世纪后在育成品种数量及... 详细信息

我国作为茶树原产地和世界产茶大国,有着悠久的茶树育种历史和深厚的研究基础,育成了世界上数量最多的茶树品种,无性系茶树品种和无性繁殖技术最早出现于我国。改革开放后,我国茶树遗传育种研究工作加速,进入21世纪后在育成品种数量及多样性、育种技术、育种基础理论等多个领域取得了较好成果,特别是在茶树全基因组测序与组装、功能基因组学等领域引领世界,并有力支撑了我国茶产业的高质量发展。本文回顾了我国茶树遗传育种研究的历史及成就,梳理了在茶树主要性状遗传规律、育种技术、突破性品种创新等方面存在的问题。针对这些问题,提出了在茶树遗传育种基础理论创新、育种技术创新和品种创新方面的研究重点,以期为茶树遗传育种研究提供参考。

关键词：茶树遗传育种品种育种技术育种理论分子设计育种

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萌芽前叶面喷施硒酸钠提高茶叶含硒量及品质

植物营养与肥料学报 2022年第10期28卷 1884-1892页

作者：李晓嫚郭丽娜郝心愿王璐王月琪王新超岳川曾建明福建农林大学园艺学院福建福州350002 中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心/农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室浙江杭州310008 西南大学食品科学学院重庆北碚400715

【目的】探究在茶树不同生育时期叶面喷施不同硒肥对夏茶产量、品质及硒含量的影响,为生产富硒茶提供技术依据。【方法】田间试验在浙江嵊州进行,供试茶树品种为‘中茶108’。试验采用二因素列区设计,主处理为硒肥种类(A因素),副处理为... 详细信息

【目的】探究在茶树不同生育时期叶面喷施不同硒肥对夏茶产量、品质及硒含量的影响,为生产富硒茶提供技术依据。【方法】田间试验在浙江嵊州进行,供试茶树品种为‘中茶108’。试验采用二因素列区设计,主处理为硒肥种类(A因素),副处理为硒肥喷施时期(B因素)。主处理设喷施清水对照(A0)、硒酸钠(A1)、亚硒酸钠(A2)和酵母硒(A3);副处理设夏茶顶芽萌发前(5月12日,B1)与1芽1叶期(5月20日,B2)两个喷施时期。硒肥喷施浓度均为Se 50 mg/L,硒肥溶液喷施量为1.8 L/m^(2)。当茶树蓬面1芽2叶占比达30%左右时,每个小区随机选取30 cm×30 cm茶蓬,调查蓬面新梢总数、1芽2叶数量、1芽2叶长度和百芽重。同时,取1芽2叶新梢样品,测定茶多酚、儿茶素、咖啡碱、游离氨基酸、花青素以及硒含量。【结果】与A0B1处理相比,A3B1处理茶树萌展值显著降低了0.14,但对茶树蓬面新梢总数无明显影响;A2B1处理茶树1芽2叶新梢长度和百芽重分别显著降低了1.04 cm和1.94 g。A1B2和A3B2处理茶树蓬面新梢总数分别显著降低了17.66和22.33,但不影响其萌展值;A1B2显著降低茶树1芽2叶新梢长度和百芽重,分别降低0.88 cm和1.70 g。A1B1和A2B1处理的茶叶总硒含量分别显著提高了1.15和1.47 mg/kg,有机硒含量分别显著提高了1.13和1.38 mg/kg,但A3B1处理未显著提高茶叶硒含量。A1B2、A2B2和A3B2处理均显著提高了茶叶总硒和有机硒含量,其中总硒增加量分别为5.97、7.88和2.61 mg/kg,有机硒含量分别增加了5.17、7.51和2.48 mg/kg。另外,A1B1显著降低了茶叶咖啡碱、没食子酸和儿茶素含量;A1B2处理显著降低了茶叶游离氨基酸含量,但显著增加了茶多酚和儿茶素总量,儿茶素组成中的没食子酸、表没食子儿茶素没食子酸酯和表儿茶素没食子酸酯等酯型儿茶素显著增加。【结论】夏茶萌芽前喷施外源硒能够提高茶叶总硒和有机硒含量,改善茶叶品质,尤以硒酸钠的效果最好。

关键词：茶叶喷施时期硒酸钠亚硒酸钠酵母硒硒含量硒残留茶叶品质

微丝骨架在辣椒与小麦白粉菌互作中的作用研究

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微丝骨架在辣椒与小麦白粉菌互作中的作用研究

作者：郝心愿西北农林科技大学

学位级别：硕士

非寄主抗病性是植物抵御病原菌侵染的最普遍、最持久的抗病形式,细胞骨架在非寄主抗病性中发挥重要作用。为了揭示辣椒非寄主抗病机制和阐明微丝骨架在辣椒非寄主抗病性中的作用,本研究以辣椒和小麦白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tri... 详细信息

非寄主抗病性是植物抵御病原菌侵染的最普遍、最持久的抗病形式,细胞骨架在非寄主抗病性中发挥重要作用。为了揭示辣椒非寄主抗病机制和阐明微丝骨架在辣椒非寄主抗病性中的作用,本研究以辣椒和小麦白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici, Bgt)组成的非寄主互作体系为研究对象,利用组织化学方法检测了过氧化氢(HO)、过敏性坏死反应(HR)和乳突等重要抗病反应在辣椒非寄主互作中的产生情况;用微丝解聚药物LB(Latrunculin B,LB)处理辣椒叶片后接种小麦白粉菌,观察LB处理在不同时间段对辣椒主要抗病反应的影响。主要研究结果如下: 1.透明染色法观察统计小麦白粉菌在辣椒和小麦叶片上的萌发侵染情况。结果表明,与寄主相比,小麦白粉菌在非寄主上的萌发明显延迟,且萌发孢子不能进一步侵入。偶尔小麦白粉菌能侵入辣椒叶片形成吸器原体,但被侵入细胞迅速坏死,吸器被瓦解。 2.利用二氨基联苯胺(DAB)、台盼蓝和考马斯亮蓝染色法检测小麦白粉菌与辣椒非寄主互作和与小麦寄主互作中的HO积累、HR和乳突产生情况。结果表明,HO、HR和乳突产生在两个互作中有相似的变化规律。与寄主互作中较低的HO和HR产生率相比,非寄主互作产生率较高。说明HR是辣椒抵御小麦白粉菌侵入的主要抗病机制,HO积累和HR在辣椒抗小麦白粉菌侵入过程中发挥着重要作用。 3. LB处理辣椒叶片后接种小麦白粉菌,DAB染色法观察HO产生结果表明,HO产生率明显降低,HO积累明显受抑。表明微丝骨架参与了辣椒非寄主抗性中的HO积累。 4.小麦白粉菌接种LB处理的辣椒叶片,台盼蓝染色法观察互作中HR发生情况。结果HR在接种前期被明显激发,而在接种后期明显受抑。表明微丝骨架的聚合状态是影响HR发生的重要因素。 5.考马斯亮蓝染色法和苯胺蓝染色法检测LB处理对小麦白粉菌诱导的乳突和胼胝质形成的影响。结果表明,二者的形成和物质积累均受到明显抑制。说明微丝骨架参与了乳突和胼胝质的形成。 6.辣椒叶片经LB处理后,对小麦白粉菌的抗性明显降低。52.8%的白粉菌成功侵入辣椒表皮细胞并形成较饱满的吸器原体。表明微丝解聚抑制了辣椒的非寄主抗病性,微丝骨架在辣椒抵御非致病菌侵入过程中发挥着重要作用。

关键词：辣椒小麦白粉菌非寄主微丝骨架过敏性坏死反应

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茶树基因组SSR位点挖掘及荧光标记开发

分子植物育种 2023年

作者：李栋梁周颖怡王景飞张雯婷汤适曾繁敬郝心愿中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室海南天然茶叶研究院有限公司海南天然茶叶有限公司白沙茶树省级林木种质资源库海南省农业科学院热带园艺研究所热带特种经济植物种质资源创新利用重点实验室三亚中国农业科学院国家南繁研究院

基于NCBI数据库公开的茶树“舒茶早”(Camellia sinensis var. ‘Shuchazao’)全基因组序列，通过MISA在线分析工具挖掘SSR位点，并使用Primer 3.0软件批量开发设计引物，随机挑选引物检测有效性，采用荧光标记毛细管电泳技术验证筛选... 详细信息

基于NCBI数据库公开的茶树“舒茶早”(Camellia sinensis var. ‘Shuchazao’)全基因组序列，通过MISA在线分析工具挖掘SSR位点，并使用Primer 3.0软件批量开发设计引物，随机挑选引物检测有效性，采用荧光标记毛细管电泳技术验证筛选多态性较高的引物。结果表明，茶树全基因组中共挖掘659 053个SSR位点，相对丰度212个/Mb。二核苷酸重复类型数量最多(469 096个，占比71.18%)、长度最长(8 725 988 bp，占比61.34%)、出现频率最高(151.06个/Mbp)、密度最大(2 809.97 bp/Mbp)，三核苷酸重复类型数量(99 716个，占比15.13%)、长度(2 801 472 bp，占比19.69%)、出现频率(32.11个/Mbp)、密度(902.14 bp/Mbp)均次之。6个串联重复的SSR基序类型最多(146 844个，占比22.28%)，7个串联重复的SSR基序类型数量次之(87 136个，占比13.22%)。从200对随机引物中筛选出137对引物可以扩增成功，其中82对可能存在多态性，使用8个茶树栽培品种进行筛选验证，其中22对引物具有多态性，其等位基因数(Na)、有效等位基因数量(Ne)、香农遗传多样性信息指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、固定指数(F)、多态性信息含量(PIC)平均值分别为5.091、3.387、1.347、0.591、0.675、0.122、0.634，筛选出的引物中有20对高度多态性信息引物(PIC＞0.5)、2对中度多态性信息引物(0.4＜PIC＜0.5)，引物多态性丰富。通过茶树全基因组序列批量开发多态性SSR标记引物，可为茶树种质资源分子鉴定、品种权保护及辅助育种提供技术参考。

关键词：茶树(Camellia sinensis) 全基因组 SSR标记引物多态性