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高等植物捕光叶绿素a/b结合蛋白的研究进展

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农业生物技术学报 2024年第2期32卷 444-457页

作者：钟思彤张亚真孔祥瑞金珊陈志辉陈常颂福建农林大学园艺学院福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心国家土壤质量福安观测实验站

捕光叶绿素a/b结合蛋白(light-harvesting chlorophyll a/b binding protein, CAB)是一类由CAB基因家族编码的膜蛋白，在捕获和传递光能、光保护和过剩能量耗散、调节光能在两个光系统中的分配和维持类囊体膜的结构等方面起着重要作用。... 详细信息

捕光叶绿素a/b结合蛋白(light-harvesting chlorophyll a/b binding protein, CAB)是一类由CAB基因家族编码的膜蛋白，在捕获和传递光能、光保护和过剩能量耗散、调节光能在两个光系统中的分配和维持类囊体膜的结构等方面起着重要作用。CAB基因广泛参与高等植物叶、花和果实的生长发育，以及响应多种逆境胁迫等生物学过程。本文综述了CAB家族的分类、蛋白结构、生理功能和逆境表达特性等方面的研究进展，并展望未来研究方向，以期为深入研究该基因家族提供参考。

关键词：捕光叶绿素a/b结合蛋白(CAB) 蛋白结构生理功能逆境表达

茶树叶片黄化变异相关的CAB基因家族鉴定及关键基因挖掘

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茶叶科学 2024年第2期44卷 175-192页

作者：钟思彤张亚真游小妹陈志辉孔祥瑞林郑和伍慧妮金珊陈常颂福建农林大学园艺学院福建福州350002 福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心福建福州350012

捕光叶绿素a/b结合蛋白(Light-harvesting chlorophyll a/b binding protein,CAB)基因家族成员在植物叶片黄化变异中具有重要作用。本研究利用铁观音(Camellia sinensis Tieguanyin)基因组数据对CAB基因家族进行了筛选,并进行了生物信... 详细信息

捕光叶绿素a/b结合蛋白(Light-harvesting chlorophyll a/b binding protein,CAB)基因家族成员在植物叶片黄化变异中具有重要作用。本研究利用铁观音(Camellia sinensis Tieguanyin)基因组数据对CAB基因家族进行了筛选,并进行了生物信息学和表达模式分析;进一步以不同黄化、绿叶茶树品种(系)为材料,通过基因克隆和qRT-PCR,分析CABs基因的表达特性,结合叶色参数和叶绿素SPAD值的相关性分析筛选出与茶树黄化变异相关的关键CAB基因。结果表明,共鉴定到25个CAB基因家族成员,其氨基酸长度为167~337个,蛋白分子质量为18.5~37.1 kDa,大部分CAB成员属于稳定性蛋白和疏水性蛋白,并且亚细胞定位预测在叶绿体上;根据进化关系25个CAB家族成员分为13个亚家族,Lhcb1亚族的成员数量最多;启动子分析显示,CAB家族成员启动子中包含大量的光响应元件,还有其他与植物生长发育、激素和逆境胁迫响应相关的元件。从茶树中克隆Lhcb1亚家族成员,通过序列比对筛选出CAB1、CAB6和CAB7基因;表达分析显示,CAB1、CAB6和CAB7基因都具有组织表达特异性,在芽、叶和果实中表达量较高,并能响应多种逆境胁迫。qRT-PCR分析发现,CAB1、CAB6和CAB7基因在黄、绿茶树的叶片中具有一致的表达特性:与正常绿叶相比,黄化叶片中的CABs基因表达均显著下调;通过与叶色参数和叶绿素SPAD值的相关性分析,发现CAB1、CAB6和CAB7表达量与叶色参数a、b、L值以及叶绿素SPAD值均呈极显著相关(P<0.01),其中CAB1的基因表达量与叶色相关参数和叶绿素SPAD值的相关性最显著;烟草亚细胞定位结果显示,CAB1在细胞核、细胞膜和叶绿体上均有分布。以上研究初步解析了茶树CAB家族成员的基本特征,挖掘出与茶树叶色变异紧密相关CAB基因,后续可作为候选关键基因进行深入研究,以期为茶树叶色变异的分子调控机制的研究提供理论基础。

关键词：茶树捕光叶绿素a/b结合蛋白叶色黄化变异基因克隆表达分析

瑞香、白鸡冠等18个杂交创新种质主要性状及遗传多样性分析

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茶叶学报 2024年第2期65卷 27-37页

作者：钟秋生杨军林郑和单睿阳黄婷陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心/农业部福建茶树及乌龙茶加工科学观测实验站福建福州350013

【目的】对瑞香、白鸡冠等品种茶树自然杂交后代进一步筛选与鉴定,为茶树种质资源发掘、利用和后期育种工作提供一定参考。【方法】对瑞香、白鸡冠品种茶树自然杂交后代18个新品系新梢及成熟叶片的农艺性状进行调查,并利用EST-SSR毛细... 详细信息

【目的】对瑞香、白鸡冠等品种茶树自然杂交后代进一步筛选与鉴定,为茶树种质资源发掘、利用和后期育种工作提供一定参考。【方法】对瑞香、白鸡冠品种茶树自然杂交后代18个新品系新梢及成熟叶片的农艺性状进行调查,并利用EST-SSR毛细管电泳荧光标记技术进行遗传多样性与亲缘关系分析。【结果】(1)18个杂交后代新品系均为灌木型,树姿为半开张或者开张。BJG10、RX6为小叶种外,其余16个新品系均为中叶种;新品系RX3、RX4、RX7为早生种,一芽一叶期均比对照(‘黄棪’)早7 d以上;瑞香、白鸡冠F1代大部分新品系叶片叶形为长椭圆形,RX2、RX3、RX6、RX7为椭圆形。(2)20对SSR标记共检测到150个多态性位点,平均等位位点数为7.500个,Shannon’s信息指数平均为1.356,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.634和0.632。(3)相似系数聚类显示,新品系BJG6~BJG10相互间亲缘关系较近,且与‘茗科1号’(金观音)亲缘关系较近;新品系RX5、RX7亲缘关系较近,且与母本(‘瑞香’)聚类在一起,说明RX5、RX7遗传信息受母本遗传背景影响较大。【结论】本研究认为,瑞香、白鸡冠等18个杂交后代具有较近的亲缘关系,各新品系具有丰富的遗传多样性。

关键词：茶树杂交创新种质农艺性状 EST-SSR 遗传多样性

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茶树新品系‘福茗2号’区域试验报告

茶叶学报 2024年第2期65卷 38-44页

作者：游小妹李鑫磊陈志辉孔祥瑞单睿阳陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心福建福州350013

【目的】选育早生、高产、高香茶树新品种,满足消费需求的多样化。【方法】以‘黄棪’为对照,在福建福安、松溪、福州3个区试点对‘福茗2号’新品系的种植成活率、物候期(一芽一叶、一芽二叶和一芽三叶期)、鲜叶产量、制茶品质、抗性等... 详细信息

【目的】选育早生、高产、高香茶树新品种,满足消费需求的多样化。【方法】以‘黄棪’为对照,在福建福安、松溪、福州3个区试点对‘福茗2号’新品系的种植成活率、物候期(一芽一叶、一芽二叶和一芽三叶期)、鲜叶产量、制茶品质、抗性等方面进行为期6年(2016—2021年)的茶树品种区域试验。【结果】‘福茗2号’新品系种植成活率高,达89%以上;物候期比对照早1~2 d;鲜叶产量比对照高5%左右;制乌龙茶品质比对照高出0.5~1.1分;耐寒、耐旱性强,茶炭疽病和茶小绿叶蝉抗性均表现为抗。【结论】‘福茗2号’是一个早生、高产、优质、高抗的乌龙茶新品种,适宜在福建福安、松溪、福州及相似乌龙茶地区种植和推广应用。

关键词：茶树福茗2号新品系乌龙茶适应性

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茶轮斑病发生为害特性及其茶树抗病研究进展

茶叶学报 2024年第2期65卷 1-10页

作者：郑士琴孔祥瑞单睿阳陈志辉张亚真李鑫磊林郑和游小妹陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心福建福州350013

茶轮斑病是茶树主要病害之一。本文基于近十年来(2013—2023年)国内外研究者对茶轮斑病的研究现状,对该病的发生为害特点、病原菌种类及其致病机理、茶树对轮斑病的抗病机理以及病害防控措施等进行了综述,并对今后的研究方向作了展望,... 详细信息

茶轮斑病是茶树主要病害之一。本文基于近十年来(2013—2023年)国内外研究者对茶轮斑病的研究现状,对该病的发生为害特点、病原菌种类及其致病机理、茶树对轮斑病的抗病机理以及病害防控措施等进行了综述,并对今后的研究方向作了展望,以期为茶园绿色防控和茶树抗病育种提供理论依据。

关键词：茶树茶轮斑病为害特点抗病机理抗病育种

利用荧光SSR标记鉴定茶树自然杂交后代遗传背景

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西北植物学报 2023年第12期43卷 1981-1993页

作者：杨军游小妹陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心/农业部福建茶树及乌龙茶加工科学观测实验站福州350000

为研究茶树自然杂交后代遗传背景,分析不同茶树自然杂交后代遗传差异,利用24对EST-SSR标记对82个茶树自然杂交后代和34个福建主要栽培品种进行分子标记,研究茶树自然杂交后代的亲缘关系、群体遗传多样性并进行亲本模拟分析。结果表明,(1... 详细信息

为研究茶树自然杂交后代遗传背景,分析不同茶树自然杂交后代遗传差异,利用24对EST-SSR标记对82个茶树自然杂交后代和34个福建主要栽培品种进行分子标记,研究茶树自然杂交后代的亲缘关系、群体遗传多样性并进行亲本模拟分析。结果表明,(1)24对SSR标记共检测到157个多态性位点,平均等位位点数为6.542个,Nei’s多样性指数平均为0.588,Shannon’s信息指数平均为1.182,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.577和0.591;(2)遗传距离聚类将各供试样品划分为4类,群体1主要为‘丹桂’及其自然杂交后代;群体2主要为‘丹桂’、‘黄观音’自然杂交后代与福建省乌龙茶品种;群体3主要为‘白鸡冠’及其自然杂交后代;群体4主要为福建省绿茶品种;(3)‘丹桂’、‘白鸡冠’和‘黄观音’自然杂交后代群体与福建主要栽培品种的遗传距离分别为0.079、0.117、0.107;(4)群体1亚群b内‘丹桂’自然杂交后代模拟亲本准确率为77.8%,模拟父本主要为福建乌龙茶品种,与群体2(亚群a)的遗传相似度、遗传分化系数、基因流分别为0.899、0.043、5.480;(5)AMOVA分析结果显示,有88.52%的遗传变异来自群体内部的个体间,表明遗传变异主要发生在群体内。

关键词：茶树亲缘关系亲本模拟自然杂交遗传背景

冠突散囊菌茶对高糖、高脂大鼠的血糖和血脂相关因素的影响

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中国兽医学报 2022年第9期42卷 1889-1894页

作者：李兆龙陈常颂孔祥瑞李世荣福建省农业科学院畜牧兽医研究所福建福州350013 福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013 泉州华惠生物科技有限公司福建泉州362407

探讨冠突散囊菌茶粉对高糖高脂大鼠的血糖和血脂相关因素的影响。以健康雄性SD大鼠为试验对象,建立高糖、高脂的大鼠模型,给予不同剂量冠突散囊菌茶粉灌胃干预,研究冠突散囊菌茶粉对大鼠的生长、血糖和血脂指标以及肠道的葡萄糖转运体2(... 详细信息

探讨冠突散囊菌茶粉对高糖高脂大鼠的血糖和血脂相关因素的影响。以健康雄性SD大鼠为试验对象,建立高糖、高脂的大鼠模型,给予不同剂量冠突散囊菌茶粉灌胃干预,研究冠突散囊菌茶粉对大鼠的生长、血糖和血脂指标以及肠道的葡萄糖转运体2(glucose transporter,GLUT-2)和胰高血糖素原基因(proglucagon gene,PLG)的影响。结果显示,冠突散囊菌茶粉能显著降低大鼠体质量、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和空腹血糖含量,进一步研究表明,其能显著改善肝细胞的脂肪化,提高血清高密度脂蛋白(HDL-C)含量,降低各肠段GLUT-2的mRNA水平,明显增加各肠段PLG的mRNA水平。结果表明,冠突散囊菌茶粉降糖和降脂效果明显,其效果与浓度呈相关。

关键词：冠突散囊菌茶血糖血脂葡萄糖转运体2 胰高血糖素原基因

基于非靶向代谢组学的春闺与铁观音乌龙茶品质研究

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中国食品学报 2022年第5期22卷 300-308页

作者：余文权李鑫磊钟秋生林郑和单睿阳陈志辉陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所福州350012

春闺(CG)是单株育种法育成的适制乌龙茶高香新品种。为探明春闺乌龙茶香气滋味特征品质及形成原理,以春闺和铁观音鲜叶为原料分别制成春闺乌龙茶和铁观音乌龙茶,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF... 详细信息

春闺(CG)是单株育种法育成的适制乌龙茶高香新品种。为探明春闺乌龙茶香气滋味特征品质及形成原理,以春闺和铁观音鲜叶为原料分别制成春闺乌龙茶和铁观音乌龙茶,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF-MS)和超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF-MS)非靶向代谢组学技术,分析春闺闽南乌龙茶挥发性与非挥发性代谢组分分布特点及其与铁观音乌龙茶的差异。结果表明:春闺乌龙茶挥发性香气组分整体与铁观音的接近,相对含量最高的组分为吲哚,占10.34%,吲哚、橙花叔醇和茉莉内酯等重要挥发性组分显著高于铁观音乌龙茶。春闺乌龙茶非挥发性组分整体与铁观音乌龙茶差别较大,春闺乌龙茶EC、ECG和原矢车菊素B1等儿茶素单体或二聚体显著低于铁观音乌龙茶,与儿茶素组分具有共同前体的黄酮醇或黄酮糖苷类物质、γ-氨基丁酸、谷氨酸和茶氨酸葡萄糖苷均显著高于铁观音乌龙茶,色氨酸相对含量显著低于铁观音乌龙茶,这可能与春闺乌龙茶中吲哚富集有关。这些共同构成春闺乌龙茶花香持久、茶汤醇爽的品质特征。

关键词：春闺乌龙茶代谢组学全二维气相色谱-飞行时间质谱超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱

基于UPLC-Q-Exactive/MS的不同烘焙处理岩茶化学成分差异分析

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食品科学 2023年第20期44卷 268-282页

作者：钟秋生彭佳堃戴伟东林智吕海鹏陈泉宾李鑫磊陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350012 中国农业科学院茶叶研究所浙江杭州310008

为探明不同烘焙处理条件对岩茶品质与化学成分的影响,以肉桂品种(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Rougui)岩茶毛茶为研究对象,设置不同烘焙温度(低火:100℃、中火:120℃、高火:140℃)与烘焙时间(2、4、6、8、10 h),采用基于超高效液... 详细信息

为探明不同烘焙处理条件对岩茶品质与化学成分的影响,以肉桂品种(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Rougui)岩茶毛茶为研究对象,设置不同烘焙温度(低火:100℃、中火:120℃、高火:140℃)与烘焙时间(2、4、6、8、10 h),采用基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole orbitrap mass spectrometry,UPLC-Q-Exactive/MS)的代谢组学方法对其非挥发性化学成分进行系统研究并结合感官审评对其品质进行鉴定。本研究共鉴定出144种化合物,包括生物碱类、儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF)类、香气糖苷类、黄酮糖苷类及脂质类等11类化合物。偏最小二乘法判别分析和热图分析结果表明,不同烘焙处理岩茶化学成分存在较大差异,共得到84种具有组间显著性差异的化合物(P<0.05),其中绝大部分为氨基酸类物质,以及大部分儿茶素类、二聚儿茶素类(茶黄素、聚酯型儿茶素)、生物碱类(5’-甲硫腺苷、磷酸腺苷等)、酚酸类(异绿原酸、小木麻黄素、茶没食子素等)及大部分黄酮糖苷类等化合物在温度达到120℃(中火)后随着焙火时间的延长含量逐渐下降。而大部分脂质类(甘油单酯(18:3)、溶血磷脂酰胆碱(18:3)、棕榈酸等)、小部分黄酮糖苷类化合物(杨梅素、山柰苷、槲皮素等)、部分有机酸类物质(焦谷氨酸、5-羟甲基-2-糠醛)等呈相反的变化趋势;绝大部分EPSF类化合物含量随着焙火温度升高和时间的延长而呈线性增加,但在温度达到140℃(高火)后随着烘焙时间的延长含量逐渐降低。感官审评鉴定表明,低温长时(100℃、8~10 h)或中温短时(120℃、2~4 h)烘焙有利于肉桂岩茶品质的提升。本研究采用UPLC-Q-Exactive/MS方法较为系统全面地阐明了肉桂岩茶在不同烘焙条件下样品化学物质的差异,为武夷岩茶品质研究及焙火工艺提供理论依据。

关键词：武夷岩茶烘焙化学成分超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱联用代谢组学感官评价