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紫娟茶树叶片不同发育期花青素积累及合成相关基因的表达
《茶叶科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为明确紫娟茶树(Camellia sinensis cv.Zijuan)叶片发育中花青素积累特性及合成途径上相关基因的表达特点,利用液质联用法(HPLC-MS)、转录组测序(RNA-Seq)和数字基因表达谱技术(DGE),分析了紫娟茶树芽、第二叶、开面叶和成熟叶4个发育期花青素的种类、含量及合成相关基因的表达水平。结果表明,花青素积累量随叶片发育先增加后减少,第二叶含量最大(9.87 mg·g~(-1))、成熟叶含量最小(0.11 mg·g~(-1)),与叶色表现相吻合。结构基因PAL在芽、第二叶和开面叶高表达,在成熟叶下调表达;C4H、4CL、CHS、CHI、F3H、F3'H、F3'5'H和ANS表达模式相似,表达量均随叶片发育而降低,在芽期高表达,在成熟叶全部下调表达;FLS在第二叶上调表达,在成熟叶下调表达,与花青素积累情况一致;DFR在各发育期均有上调和下调表达。GT和ACT表达模式相似,在第二叶、开面叶和成熟叶上调表达;ANR和LAR表达模式相似,在芽、第二叶和开面叶高表达,在成熟叶下调表达。b HLH、MYB和WDR在各发育期均有上调或下调表达。说明紫娟茶树叶片不同发育阶段结构基因和调控基因的表达水平不同,导致花青素积累存在差异,具有一定的时间表达特异性。
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基于转录组测序的紫芽茶树花青素合成相关基因分析
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为筛选调控茶树芽叶紫色性状相关候选基因,以紫芽茶树品种紫娟、绿芽茶树品种云抗10号和福鼎大白茶为材料,利用液质联用法(HPLC-MS)、转录组测序(RNA-Seq)和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR),分析了紫芽和绿芽茶树品种芽叶花青素、儿茶素含量及合成相关基因的表达水平。结果表明,紫娟、云抗10号和福鼎大白茶芽叶花青素含量分别为5.05 mg/g、0.08 mg/g和0.15 mg/g,紫芽与绿芽茶树间花青素含量差异显著。3个茶树品种儿茶素含量分别为15.12 mg/g、19.52 mg/g和15.09 mg/g,差异不显著。转录组测序共获得255079条转录本序列(Transcripts),组装出166118条单基因簇(Unigenes)。所得单基因簇注释为GO分类中54446条,KOG分类中30666条,KEGG分类中20336条。DEG-Seq分析得到紫芽与绿芽茶树品种间共有434条差异表达基因,涉及到38个代谢通路。进一步筛选到类黄酮生物合成途径相关基因112条,有15条基因在紫芽与绿芽茶树品种间差异表达,其中PAL(Cluster-1850.70337)、CHS(Cluster-21971.0)、ANS(Cluster-1850.80848)和UFGT(Cluster-1850.77163)基因在紫芽茶树品种中上调表达,在绿芽茶树品种间表达差异不显著,表达趋势与花青素积累情况相似。FLS(Cluster-1850.81068)基因在绿芽茶树品种中均为上调表达,可能与儿茶素合成相关。qRT-PCR随机检测9个差异表达基因,表明不同茶树品种间差异表达基因的相对表达水平与转录组测序结果基本一致。因此,从基因表达模式推测,PAL、CHS、ANS和UFGT基因可能在紫芽茶树芽叶花青素生物合成途径中起关键作用。本研究探索了茶树芽叶紫色性状的转录组信息,筛选到一些差异表达基因,为进一步研究茶树芽叶呈色机制提供参考。
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