茶是一种重要的经济植物,茶树新梢经过不同的加工,可制成不同类型的具有独特风味的茶。茶作为世界上三大无酒精饮料(茶、咖啡、可可)之首,具有极大的经济、健康与文化价值。茶树中富含茶多酚、咖啡碱、茶氨酸等次生代谢产物,这些次生代谢产物在茶树不同的生长发育阶段,不同的组织部位差异显著。本文以福鼎大白茶一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶、一芽四叶、老茶叶组织为研究对象,对福鼎大白茶叶片不同发育阶段组织进行转录组分析,探究福鼎大白茶叶片在生长发育过程中次生代谢产物的变化规律,主要研究包括:(1)福鼎大白茶叶片不同组织之间的基因表达分析。基于转录组测序数据,利用Fast QC、hisat2、feature Counts等转录组分析工具,得到福鼎大白茶一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶、一芽四叶与老茶叶5个组织之间的基因表达情况。转录组数据共得到了417 071 169条序列,平均Q30为93.78%,平均GC含量为44.47%。使用中国种茶树舒茶早为参考基因组,将原始reads与参考基因组进行序列比对,各样本与参考基因组的平均比对率为86.22%,并将比对到参考基因组上的reads数目标准化得到样品的FPKM值。结果显示一芽一叶组织与一芽四叶组织中基因表达的数目最多,一芽三叶组织中基因表达的数目最较少。(2)福鼎大白茶叶片不同组织之间的差异表达基因分析。结合feature Counts、DESeq2等工具,建立福鼎大白茶一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶、一芽四叶与老茶叶5个生长发育阶段的差异表达基因矩阵,对各样品两两之间进行差异基因表达分析,得到各样本间的差异表达基因。结果显示样本间差异最大的是一芽一叶组织与老茶叶组织,共有6758个差异基因,样本间差异最小的是一芽一叶组织与一芽二叶组织,共有103个差异基因。(3)福鼎大白茶一芽一叶组织与一芽四叶组织差异基因功能注释与富集分析。为了探究基因在生长过程中的差异性表达,对一芽一叶与一芽四叶两种发育阶段的差异基因进行功能注释与富集分析。GO注释结果显示差异基因注释到分子功能的最多,KEGG注释结果显示差异基因注释到代谢的最多;KEGG富集分析富集到差异基因参与了苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成以及谷胱甘肽代谢等途径中。(4)福鼎大白茶一芽一叶组织与一芽四叶组织KEGG代谢通路分析。对福鼎大白茶叶片中参与苯丙烷化合物、类黄酮化合物以及谷胱甘肽化合物的代谢通路进行分析。结果显示,15条基因,对应8种酶参与苯丙烷代谢途径;6条基因,对应4种酶调节类黄酮代谢途径;6条基因,对应5种酶参与谷胱甘肽代谢,这些关键酶的发现揭示了苯丙烷、类黄酮以及谷胱甘肽化合物在茶树中代谢程度差异。(5)福鼎大白茶一芽一叶组织与一芽四叶组织差异蛋白互作网络分析。利用STRING数据库,构建了差异蛋白之间的相互作用网络,上调差异蛋白网络包含了720个节点,750条边,下调差异蛋白互作网络了包含1140个节点,2655条边。对蛋白互作网络进行进一步分析后,发现了蛋白质相互作用高度聚集的现象,推测蛋白质的高度聚集可能在茶树次生代谢以及生长发育过程中发挥了重要作用,但它们之间具体的调控机制,还需要进一步的研究。本文的相关研究有助于阐明福鼎大白茶叶片在不同发育阶段的基因表达与代谢通路差异,可为茶树次生代谢网络调控提供理论基础。