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茶树扦插繁殖影响因素研究进展

分子植物育种 2024年第1期22卷 276-285页

作者：周颖怡韦康郝心愿张雯婷李栋梁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海口571100 中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业部茶树生物学与资源利用重点实验室杭州310008

扦插是茶树品种繁育中应用最广泛的方式之一,其关键在于不定根的形成,而不定根的形成是个复杂的过程,受到内外因子等诸多因素的作用及其相互关系影响,探索影响其生根的因素对于理解不定根形成以及调控扦插环境具有重要意义。本研究简述... 详细信息

扦插是茶树品种繁育中应用最广泛的方式之一,其关键在于不定根的形成,而不定根的形成是个复杂的过程,受到内外因子等诸多因素的作用及其相互关系影响,探索影响其生根的因素对于理解不定根形成以及调控扦插环境具有重要意义。本研究简述了影响茶树扦插繁殖的内外因子及最新研究进展,重点对品种差异、取材选择、插穗规格、营养物质、激素水平、酶活性等内在影响因子,与基质、扦插时间、温度、湿度、光照、植物生长调节剂等外在影响因子在提高扦插成活率中的作用进行了全面评述,并对应用前景和不足之处进行了探讨,为提高茶树品种繁殖效率提供理论指导。

关键词：茶树扦插影响因素

基于感官评价和代谢组学技术解析紫阳绿茶风味特征和生化成分差异

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茶叶科学 2024年第2期44卷 316-328页

作者：陈德权任杨梅何梦迪李尤学叶利利薛华倩曾建明丁长庆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 陕西省安康市紫阳县茶叶发展中心陕西安康725300 中国农业科学院研究生院北京100081

为解析不同干燥工艺紫阳绿茶风味特征和生化成分差异,以6个硒香茶(烘-炒)和10个翠峰茶(烘)为材料,采用感官评价、生化成分检测、高分辨液质联用(UHPLC-Q-Exactive/TM)和多元统计等方法对茶叶的风味特征和生化成分进行分析。感官评价结... 详细信息

为解析不同干燥工艺紫阳绿茶风味特征和生化成分差异,以6个硒香茶(烘-炒)和10个翠峰茶(烘)为材料,采用感官评价、生化成分检测、高分辨液质联用(UHPLC-Q-Exactive/TM)和多元统计等方法对茶叶的风味特征和生化成分进行分析。感官评价结果表明,硒香茶香气为高爽型,翠峰茶为清香型,硒香茶干茶的色泽更为深绿,翠峰茶的感官评价综合得分略高于硒香茶。生化成分检测结果表明,硒香茶的氨基酸总量以及10种氨基酸组分(组氨酸、精氨酸和苏氨酸等)显著高于翠峰茶(P学分析共鉴定出262个非挥发性化合物,包括氨基酸、儿茶素、二聚体儿茶素、酚酸、黄酮醇(糖)苷和有机酸等13类。用偏最小二乘法判别和差异比较分析发现,硒香茶与翠峰茶中代谢物种类没有差异,但含量存在差异。选择VIP>1.2的化合物作为关键性差异化合物,主要有氨基酸类、酚酸和黄酮醇(糖)苷类。翠峰茶中氨基酸类、黄酮醇(糖)苷类化合物含量低于硒香茶,而二聚体儿茶素类化合物含量高于硒香茶。本研究可为全面了解硒香茶和翠峰茶品质形成提供理论基础,同时也为绿茶不同干燥工艺导致感官品质和生化成分差异研究提供参考。

关键词：紫阳毛尖茶加工工艺代谢组学差异化合物感官分析

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植物VIGS载体构建策略研究与应用进展

园艺学报 2024年第7期51卷 1455-1473页

作者：任恒泽李丹莹余亚婷吕务云郝心愿王新超王玉春浙江农林大学茶学与茶文化学院杭州311300 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

病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是一种基于植物抗病毒机制开发的用于基因功能研究的反向遗传学技术。该技术不依赖植物遗传转化体系,具有周期短、操作简单高效、高通量的特点,被广泛应用于植物生长发育、信号... 详细信息

病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是一种基于植物抗病毒机制开发的用于基因功能研究的反向遗传学技术。该技术不依赖植物遗传转化体系,具有周期短、操作简单高效、高通量的特点,被广泛应用于植物生长发育、信号转导、代谢途径和抗逆机制等方面的研究。本文中综述了植物VIGS作用机理、应用和存在的问题,重点讨论了载体构建策略和影响因素等方面的内容,旨在为该技术的进一步发展和应用提供参考。

关键词：病毒诱导的基因沉默基因功能病毒载体沉默载体构建策略

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茶树苯乙醇樱草糖苷含量相关遗传位点的挖掘

园艺学报 2024年第1期51卷 77-90页

作者：张力岚杨军王让剑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州350013

以169个茶树种质作为关联群体,利用基于简化基因组测序(genotyping-by-sequencing,GBS)技术开发的675245个高质量SNP标记在2018—2020年3个年份间,对茶树新梢中苯乙醇樱草糖苷的含量进行了全基因组关联分析(genome-wide association stu... 详细信息

以169个茶树种质作为关联群体,利用基于简化基因组测序(genotyping-by-sequencing,GBS)技术开发的675245个高质量SNP标记在2018—2020年3个年份间,对茶树新梢中苯乙醇樱草糖苷的含量进行了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果表明,不同年份茶树种质间的苯乙醇樱草糖苷的含量变异系数为61.50%~62.09%,相关系数介于0.95~0.98(P茶树苯乙醇樱草糖苷含量显著关联的稳定位点(P利用等位变异效应分析挖掘到36个具备24个主效位点优异等位变异且苯乙醇樱草糖苷含量显著升高的优异种质。初步筛选出10个与苯乙醇樱草糖苷含量相关的候选基因,分别为TEA020086.1、TEA003248.1、TEA013029.1、TEA021435.1、TEA016196.1、TEA029411.1、TEA014564.1、TEA014567.1、TEA014571.1和TEA014573.1,这些基因主要涉及茶树次生代谢与转录调控分子过程。

关键词：茶树苯乙醇樱草糖苷全基因组关联分析候选基因优异等位变异

长期不同有机肥替代比例对茶园土壤养分动态的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第3期30卷 605-614页

作者：季凌飞杨亦扬倪康吴志丹江福英尤志明伊晓云郭世伟阮建云江苏省农业科学院休闲农业研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014 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浙江杭州310008 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013

[目的]有机肥部分替代化肥是茶园实现“化肥零增长”的一个重要途径。研究不同有机肥替代比例对土壤养分变化及茶叶产量的影响,为茶园合理高效施用有机肥提供参考。[方法]长期定位试验于2007年在福建省宁德市进行,供试茶树于2006年栽种... 详细信息

[目的]有机肥部分替代化肥是茶园实现“化肥零增长”的一个重要途径。研究不同有机肥替代比例对土壤养分变化及茶叶产量的影响,为茶园合理高效施用有机肥提供参考。[方法]长期定位试验于2007年在福建省宁德市进行,供试茶树于2006年栽种。试验处理包括不施氮肥对照(CK)、氮磷钾化肥(NPK)处理,以及氮投入总量不变条件下以猪粪替代25%(OM25)、50%(OM50)、75%(OM75)、100%(OM100)化肥氮的有机肥替代处理。氮肥每年分3次追施,磷、钾肥和有机肥一次性基施。于2018-2019年间定期采集表层(0-20 cm)土壤样品,测定土壤养分含量、茶叶产量,同时检测降雨量和地表温度。[结果]施肥显著提高土壤养分含量,但同一养分含量年际间的变异幅度随着有机氮替代比例的上升而增加,除铵态氮含量外,NPK与OM25处理的养分含量及年际间变异系数无显著差异,二者均低于其他有机肥替代比例处理。OM25处理土壤铵态氮平均含量与其他处理相比提升了1.42~3.35倍,显著高于其他处理(P0.05)。CK和NPK处理的土壤钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量显著低于较高的有机肥替代比例处理,OM100处理下土壤有效钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量较最低的CK分别提高了4.12、13.83、2.77、12.32和36.32倍。随着有机肥替代比例的增加,表层土壤pH和速效钾含量随之上升,而铵态氮含量和茶叶的鲜叶产量则呈下降趋势。除铵态氮外,土壤养分含量与取样前7天的降雨量之间存在显著的负相关关系,土壤铵态氮和硝态氮含量与任意阶段的地表温度之间存在显著的负相关关系。[结论]全有机肥模式不利于茶叶增产和土壤养分的供应,且土壤pH的升高对茶树生长有明显的限制作用,降雨过多和地表温度过高也会加剧养分流失风险。低有机质替代比例可以保证氮素的充足和稳定供应,且不会引起pH明显变化,因此是较为适宜的茶园有机肥替代比例。

关键词：茶园有机肥替代比例养分动态天气变化

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

茶树橙花叔醇和芳樟醇樱草糖苷含量全基因组关联分析及候选基因预测

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作物学报 2024年第4期50卷 871-886页

作者：张力岚杨军王让剑福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013 国家茶树改良中心福建分中心福建福州350013

橙花叔醇与芳樟醇是广泛分布于植物中的挥发性萜烯醇类化合物,在茶树新梢中主要以樱草糖苷形式存在,提高其含量对茶叶香气品质改良具有重要意义。为揭示茶树橙花叔醇和芳樟醇樱草糖苷的遗传机制,本研究以169个茶树自然杂交后代单株为关... 详细信息

橙花叔醇与芳樟醇是广泛分布于植物中的挥发性萜烯醇类化合物,在茶树新梢中主要以樱草糖苷形式存在,提高其含量对茶叶香气品质改良具有重要意义。为揭示茶树橙花叔醇和芳樟醇樱草糖苷的遗传机制,本研究以169个茶树自然杂交后代单株为关联群体,利用均匀分布在茶树染色体上的675,245个SNP标记,对3个年份下茶树新梢中橙花叔醇与芳樟醇樱草糖苷含量进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果表明,橙花叔醇与芳樟醇樱草糖苷含量的表型变异系数为60.83%~80.08%,广义遗传力分别为51.29%与61.87%,基本符合正态分布,具有典型的数量性状遗传特征。全基因组关联分析共检测到50个显著关联位点,各位点分别对橙花叔醇和芳樟醇樱草糖苷含量变化的贡献率均超过20%,其中橙花叔醇樱草糖苷含量(nerolidol primeveroside content,NPC)变化位点最大贡献率为38.73%,芳樟醇樱草糖苷含量(linalool primeveroside content,LPC)变化位点最大贡献率为39.07%。通过等位变异效应分析,鉴定出4个主效SNP位点及其优异等位变异,并发现1个可同时调控NPC和LPC的一因多效位点。结合已有的文献报道和基因的功能注释,筛选出每个显著位点置信区间内最有可能的候选基因共59个,主要涉及茶树的糖类代谢、转录调控、萜烯类生物合成等多个生物学过程,其中26个基因在适制绿茶品种和适制乌龙茶品种单芽中的表达水平存在显著差异。本研究为深入解析茶树橙花叔醇和芳樟醇樱草糖苷含量的遗传机制提供了新的信息,为加速培育高香型优异茶树新品种提供了重要的基因资源。

关键词：茶树橙花叔醇樱草糖苷芳樟醇樱草糖苷全基因组关联分析候选基因

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不同黄化茶树种质中咖啡碱合成部位的研究

茶叶科学 2024年第4期44卷 575-584页

作者：张亚真钟思彤陈志辉孔祥瑞单睿阳郑士琴余文权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350012 福建省农业科学院福建福州350003

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然... 详细信息

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然杂交后代的不同黄化单株为材料,通过透射电镜对叶片细胞超微结构的观察,发现黄化叶片中叶绿体结构均有不同程度的受损,且与叶片SPAD值及叶色表型紧密相关;通过高效液相色谱法测定咖啡碱含量,发现黄化叶片中仍有大量咖啡碱积累,甚至超过正常绿色叶片。通过咖啡碱合成关键基因CsTCS1表达量测定、原位杂交及亚细胞定位发现,CsTCS1在不同黄化茶树种质叶片中的表达信号强度存在差异,但表达部位基本相同,主要分布在栅栏组织的细胞核和细胞质中;在亚细胞水平上,茶树叶片中咖啡碱的合成部位主要是细胞核和细胞质。

关键词：茶树黄化叶片咖啡碱合成部位亚细胞水平

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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 2024年第17期22卷 5670-5691页

作者：李栋梁周颖怡王景飞张雯婷汤适曾繁敬郝心愿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海口571100 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 三亚中国农业科学院国家南繁研究院三亚572024 海南天然茶叶有限公司白沙茶树省级林木种质资源库白沙572812 海南天然茶叶研究院有限公司白沙572812

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... 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659053个SSR位点,相对丰度212个/Mbp。二核苷酸重复类型数量最多(469096个,占比71.18%)、长度最长(8725988 bp,占比61.34%)、出现频率最高(151.06个/Mbp)、密度最大(2809.97 bp/Mbp),三核苷酸重复类型数量(99716个,占比15.13%)、长度(2801472 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(146844个,占比22.28%),7个串联重复的SSR基序类型数量次之(87136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