论文部分内容阅读
一些茶树品种在一定生态环境条件下,嫩叶叶色明显黄化,其成品茶的氨基酸含量明显升高、滋味更为鲜爽、保健功能增强,因而成为茶中珍品。但是,黄化茶树品种的遗传背景、特征性化合物及其白化机理等研究较少。本研究应用SSR引物确认了具有不同遗传背景的四种黄化茶树品种,并对其品质化合物(游离氨基酸,儿茶素,咖啡碱)和色素化合物(类胡萝卜素和叶绿素)进行了高效液相色谱测定,力图从代谢谱水平探讨新梢黄化茶树的黄化机理和黄化的关键代谢。此外,本研究还建立了萜烯类代谢中影响色素合成关键基因的表达谱,以期研究黄化的分子机理,并增进黄化茶的产量和品质。本研究结果表明,天台黄茶和黄金芽,安吉白茶和郁金香的遗传相似性为0.7,天台黄茶和郁金香,黄金芽和郁金香之间仅为0.4。上述结果说明,郁金香,天台黄茶,黄金芽,安吉白茶四种黄化茶树品种的遗传背景明显不同。萜烯类代谢基因在对照品种农抗早中表达较稳定,例如类胡萝卜代谢基因类胡萝卜素异构酶、八氢番茄红素脱氢酶、紫黄素脱环氧化酶和玉米黄素环氧酶在发育过程无明显变化,但是对于黄化品种郁金香却表现出较大的变化。在黄化品种郁金香和对照品种农抗早中,萜烯类前体IPP和DMAPP生物合成途径(MVA和MEP)中的基因,多无明显变化。例如MEP代谢的脱氧木酮糖-5磷酸合酶和4-二磷酸胞苷-2-C-甲基赤藓糖激酶,MVA代谢的乙酰辅酶A酰基转移酶,二氧磷基MVA激酶和MVA激酶均稳定的表达。但是MEP的4-羟基-3-甲基-2--甲基-1-二磷酸合酶基因和MVA的羟甲基戊二酰CoA合酶基因在郁金香的表达强于农抗早,是否对于黄化品种特殊叶色或滋味品质化合物有直接的或间接地调控还需进一步的研究,同时对于在黄化品种郁金香中表达的异戊烯基二磷酸异构酶基因也需进一步的探讨。代谢谱分析结果显示,黄化茶中游离氨基酸增加(特别是茶氨酸和谷氨酸),儿茶素和咖啡碱降低,这些变化可能导致黄化茶的苦涩味和收敛性降低、鲜爽性增加。叶绿素a/b的比值和玉米黄质含量的提高亦使黄化茶树品种在低温或者过剩光的环境下,能够维持相当的光合效率。基于关键化学成分(氨基酸,儿茶素,类胡萝卜素,咖啡碱)的含量变化,OPLS-DA对品种聚类结果显示：黄化茶树品种和对照福鼎大白茶明显区别开。类胡萝卜素Lutein, β-Carotene和EGCG这两类化合物对于品种分类具有最大的贡献率,游离氨基酸(除了茶氨酸和蛋氨酸外)对于分类的影响最小。基于黄化茶中主要代谢物的变化,我们推测黄化茶中叶绿素,类胡萝卜素和咖啡碱合成受到抑制在代谢水平动态地促进了氨基酸合成途径。