近日,茶树种质资源创新团队、茶树遗传育种团队和中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所等合作对这些关键代谢产物的合成基因在茶树不同组织部位的表达和调控模式的研究取得重要进展。通过对茶树的13个不同组织部位进行转录组测序,得到了34.7万条特异的茶树基因序列。序列比较发现,不同组织部位表达的基因数目差异显著,其中幼嫩组织,例如芽和嫩叶中表达数目较多;而随着茶树的生长发育,较老的组织,例如老叶、根和花中基因的表达数目较少。虽然不同组织部位中基因表达的数目不同,但是基因在不同组织部位的表达水平差异较小。在得到的转录组数据库中,找到了1719个基因参与次生代谢产物的合成,其中206个基因参与类黄酮、咖啡因和茶氨酸的合成。对这些基因在不同组织部位的表达模式进行分析,发现某些基因的表达具有组织部位特异性。通过功能注释和次生代谢途径基因在不同组织部位表达的关联分析,找到了339个可能调控类黄酮、咖啡因和茶氨酸合成途径基因的转录因子。此外,某些转录因子还可能参与调控多条代谢途径。
该研究获得的基因数据及基因表达模式结果为新基因的挖掘和功能分析奠定了基础。研究结果在《BMC Genomics》(《BMC基因组学》)(DOI:10.1186/s12864-015-1773-0)上发表。该研究得到了国家自然科学基金、现代农业产业技术体系、中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
近日,该团队在糖介导的茶树抗寒机理研究中又取得重要进展。通过对冷驯化中茶树抗寒生理指标测定,以及对茶树叶片组织亚细胞结构变化的观察,结果表明冷驯化能够促进茶树叶绿体中淀粉粒的水解,并成功克隆了59个涵盖淀粉代谢、可溶性糖代谢、糖转运及糖信号转导等通路的关键基因,并对其在冷驯化过程中的表达模式进行检测,发现其中多个基因表达差异显著,基于以上研究成果,该团队提出了茶树中糖介导的抗寒响应机理模型。相关研究结果发表在国际著名期刊《植物分子生物学》上(DOI: 10.1007/s11103-015-0345-7)。
该研究结果为进一步揭示茶树抗寒机制提供了重要的参考,也为抗寒育种提供了理论支持。
近日,中国农业科学院茶叶研究所茶树种质资源创新团队对“安吉白茶”白化期和绿期的代谢谱进行了比较分析,共得到65个差异显著的代谢产物。这些差异代谢产物主要属于碳固定途径,苯丙烷生物合成途径和类黄酮生物合成途径。与绿期相比,白化期的碳水化合物代谢途径和氨基酸代谢途径受到了显著影响,表现为糖、糖的衍生物和表儿茶素含量显著降低,而氨基酸含量显著升高。
该研究有助于进一步理解茶树白化代谢调控机制。研究结果在《PLoS One》(《公共科学图书馆-综合》) (DOI:10.1371/journal.pone.0139996)上发表。该研究得到了国家自然科学基金、现代农业产业技术体系、中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
“安吉白茶”白化时期与绿期的差异代谢产物网络
“安吉白茶”四个不同时期的叶片和叶绿素含量
论文构建模型测度了个人特征、经济、消费习惯因素对城市居民茶叶消费量的影响方向和程度。研究发现,茶叶消费量有显著的性别差异,外部饮茶环境对茶叶消费量有显著影响,个人收入对茶叶消费量有显著的提升效应,而价格对茶叶消费量有一定程度的负向影响;消费习惯对茶叶消费量也有显著的影响。进一步提出了扩大茶叶消费与或开展茶叶营销的具体建议。该论文对认识我国茶叶消费基本规律、探究扩大消费的有效途径、进行茶叶质量安全评估等都具有重要的指导意义。
长期以来,茶园主要害虫灰茶尺蠖(Ectropis grisescens)常被误认为茶尺蠖(Ectropis obliqua),近年来的研究结果表明灰茶尺蠖是茶尺蠖的近缘种。此后,中国农业科学院茶叶研究所陆续开展了灰茶尺蠖生物学特性以及与茶尺蠖的差异比较等方面的研究。
灰茶尺蠖的性信息素作为识别和专一的引诱剂,是进一步研究灰茶尺蠖的分布范围和开展预测预报的重要手段。研究人员采用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)和全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪(GC×GC/TOFMS)等方法,从灰茶尺蠖性腺提取物中分离鉴定了能够引起灰茶尺蠖雄成虫电生理活性的物质和化学结构。研究发现灰茶尺蠖性信息素含有Z3Z6Z9-十八碳三烯(Z3Z6Z9-18:Hy)和Z3Z9-6,7-环氧-十八碳二烯(Z3Z9-6,7-epo-18:Hy)两个活性成份;进一步的田间诱捕试验结果显示,两种信息化合物混合物对雄性灰茶尺蠖成虫的诱捕效果明显优于两个单剂的效果,且两种信息化合物之间的含量比对诱捕效果影响明显。
这一研究成果填补了灰茶尺蠖信息素研究领域的空白,对进一步利用性信息素防控灰茶尺蠖提供了重要的科学依据。近日,该研究成果发表于国际SCI收录期刊《农业与食品化学》(Journal of Agricultural andFood Chemistry)上,华南农业大学马涛助理研究员和中国农业科学院茶叶研究所肖强研究员为共同第一作者。
诱捕的成虫