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茶树高EGCG的种质资源及外源诱导研究

林金科  
【摘要】: EGCG(epigallocatechin-3-gallate,表没食子儿茶素没食子酸酯)是茶叶品质的核心成分之一,是茶多酚具有生理活性和广阔用途的最关键的成分。本试验从筛选高EGCG含量的茶树特异资源和外源诱导提高茶树新梢EGCG含量这两个方面进行研究,同时研究外源诱导的分子机制,即外源诱导过程中蛋白质组和转录组的差异显示。 1.用等度高效液相色谱法,分析检测45个品种或株系的春梢、夏梢、秋梢EGCG含量,结果表明:春梢、夏梢、秋梢的EGCG含量变化范围分别为1.46%~18.03%、0.97%~16.16%、1.38%~16.75%,春、夏、秋平均分别为12.19%、10.59%、7.67%,年平均为10.15%。有11个品种、株系,年平均含量高于13%。其中,1005株系的新梢EGCG含量年平均高达15.34%,而且EGCG在儿茶素组分中所占比例高达75.30%~80.57%(一般品种为50%),酯型儿茶素(EGCG+ECG)在儿茶素组分中所占比例高达85.24~88.32%(一般品种为70%)。本试验结果还表明:同一品种,在同一年中的不同时期,新梢EGCG含量的高低取决于新梢生长旺盛与否,不取决于某个季节;不同品种,没食子酰基化能力差异很大。 2.以福鼎大白茶、毛蟹、铁观音、本山、福云六号等五个茶树品种为材料,将六种无公害诱导物ID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6分别喷施于茶树,研究其诱导提高茶树新梢EGCG含量的效果。结果表明:诱导物ID1的诱导效果最好,可使茶树新梢的EGCG相对含量提高20.15%~25.00%。将诱导物ID1喷施于毛蟹品种,探讨不同时间、不同浓度的诱导效果,结果表明:最佳诱导时间为5d~7d,最佳诱导浓度为稀释100~150倍。将诱导物ID1喷施于福鼎大白茶、铁观音等两个茶树品种,研究诱导的季节性变化,结果表明:在春茶、夏茶、暑茶、秋茶等四个茶叶季节,经ID1诱导7d,可使上述两品种茶树的EGCG相对含量分别提高17.48%~25.12%、16.18%~22.89%。 3.以福鼎大白茶,铁观音品种为材料,系统研究了外源诱导物ID1在诱导提高茶树EGCG含量过程中对鲜叶主要品质生化成分和干茶品质的影响。结果表明:诱导过程显著提高了茶树鲜叶的茶多酚、可溶性糖含量,降低粗纤维含量,而对咖啡碱、氨基酸、叶绿素等生化成分含量影响不大。诱导后制成的绿茶(福鼎大白茶)和乌龙茶(铁观音),香气欠纯,滋味带涩,汤色略暗,即对绿茶和乌龙茶饮料品质造成轻度的负面影响。此外,诱导物可提高茶树新梢的持嫩性。总之,筛选出的无公害诱导物未能提高绿茶和乌龙茶的饮料品质,而提高了茶树鲜叶和干茶的保健品质。 4.以毛蟹为试验材料,研究外源诱导物ID1在诱导提高茶树EGCG含量 蝴中新梢蛋白质表达水平的变化。对传统的蛋白质样品制备、双向电泳及染 色等方面进行了技术改进,首次探索出一种适合茶树材料的固相 pH梯度双向 凝胶电泳技术。用该方法分离经诱导的茶树芽叶与对照芽叶的总蛋白质,结果 获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。差异表达分析发现,通过诱导, 出现的特异蛋白有14种,消失的特异蛋白有8种,诱导后表达上调相差10倍 的特异蛋白有11种,诱导后表达下调相差10倍的特异蛋白有6种。选取两个 差异蛋白质点进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALD*OF-MS)测 定其酶解后的肽质指纹图谱,通过http:/。m幼爿比science.corn同站,利用 Mascot软件检索NCBInr#t#库。查询结果:一种为光合系统1的铁局完蛋白, 另一种为未知蛋白。这些结果表明,茶树诱导芽叶与对照芽叶的蛋白质组存在 差异,这些特异蛋白可能在诱导过程中起着重要的作用;EGCG的生物合成可 能与光合作用直接相关。 5.以福鼎大白茶为试验材料,研究外源诱导物 ID在诱导提高茶树 EGCG含量味中新梢基因转录水平的变化。用改良的Tiz*法做茶树总 RNA,用荧光标j己的mRNA差异显示技术赠导茶树芽叶与对照芽叶中分离 出18个差异显示的C DNDNA片段,反向NO汕。杂交显示其中5个片段可能 是来自差异表振因的转录产物,其中编号为 DDZ、DDg、DD、D* 6为 诱导表达上调片段,编号为DD3为诱导表达下调片段。将这5个片段克隆于 pGEM T七asy载体,酶切鉴定结果显示载体以及插入的特异片段。序列测定 表明,DD12 6白山M片段出现许多未识别码。通过NBCI网站(htp: avwncbi·nlln·nib·sov$LAST八作 Blast序列同源性分析。结果表明,差异 C DNDNA片段DD二与烟草的硫氧还蛋白过氧化物酶的基因序列同源;差异 CDNA片段 DD3,是茶树 AJSI 6005.l基因的一段序列,功能未知;差异 CDNA 片段DDg与拟南芥、莲子的NADH脱氢鹏因具有很高的同源性;差异CDNA 片段 DD未能找到与之同源的基因序列,可能为新基因。该结果提示:外 源诱导使茶树体内代谢电子传递链中相关酶的基因表达上调,诱导提高茶树 EGCG含量可能与促进电子受体的氧化还原电位降们讲目关。


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