科研产出
紫化茶树花青素与儿茶素时空变化特征及花青素代谢关键基因表达分析
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究紫化茶树花青素与儿茶素时空变化特征并筛选花青素代谢关键基因，为解析紫化茶树品质成分时空分布规律及云南特色茶树资源的高效利用提供科学依据。【方法】以紫娟（紫色芽叶）和云抗10号（绿色芽叶，对照品种）2个茶树品种为研究对象，分别于2023年3、4、5、7、9和10月采集2个茶树品种的1芽2叶新梢，于5月8日采摘紫娟1芽6叶新梢，按照叶位分离第1～6节位叶片（ZJ-1L～ZJ-6L）及对应茎段（ZJ-1S～ZJ-6S）。测定样品中总花青素含量及儿茶素单体组分含量，分析其动态变化规律，并进行主成分分析（PCA）、聚类分析和相关分析。使用实时荧光定量PCR检测紫娟茶树中花青素代谢关键基因的相对表达量。【结果】不同采样时间紫娟茶树新梢总花青素含量均显著高于云抗10号（P<0.05，下同）。不同采样时间紫娟茶树新梢中，总花青素含量9月10日为峰值（5.81μmol/g），同一采样时间，样品ZJ-2L中总花青素含量最高，为2.86μmol/g，显著高于其他叶位和茎组织。云抗10号茶树新梢总儿茶素含量均值（210.94 mg/g）为紫娟均值（153.08 mg/g）的1.38倍，2个茶树品种儿茶素单体均以表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）为主。相关分析结果显示，2个茶树品种总花青素含量与总儿茶素含量呈负相关，而同一时间采样的紫娟茶树新梢总花青素含量与总儿茶素含量呈极显著正相关（P<0.01，下同）。聚类分析结果显示，紫娟和云抗10号2个茶树品种的样品各自聚在一起，且采样时间相近的紫娟样品间距离较近；紫娟茶树新梢叶片和茎组织样品明显分开，样品ZJ-1L和ZJ-2L聚在同一分支，二者再与样品ZJ-1S聚在一起，这3个样品中的总花青素和儿茶素单体组分的丰度普遍较高。紫娟茶树新梢成熟茎（样品ZJ-4S、ZJ-5S、ZJ-6S）中的儿茶素单体组分的丰度普遍较低。实时荧光定量PCR检测结果显示，紫娟茶树3个样品MYB转录因子基因（CsMYB75）相对表达量均显著高于云抗10号茶树。【结论】夏季后期至秋季初期紫娟茶树1芽2叶总花青素含量较高，紫娟茶树新梢的总儿茶素含量低于绿色芽叶茶云抗10号。CsMYB75基因持续高表达是紫娟茶树维持高花青素含量的核心调控因子。
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基于卷积神经网络的花生种皮颜色分类及花青素含量测定
《植物生理学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：花生是我国重要的油料和经济作物,随着花生产业发展的多元化,特色鲜食花生成为产业发展的重要方向。为建立彩色花生种皮颜色智能识别技术和探究花生种皮颜色差异形成的影响因素以满足产业发展需求,本研究采用VGG16预训练模型对花生种皮颜色进行迁移学习,改进的VGG16模型对花生颜色图像的训练准确率达95%,验证准确率达97%,且模型对1 429张新图像的分类测试准确性均在99%以上,准确率较高。对6个不同颜色花生品种的种皮花青素进行测定后发现, 6个品种均未检测到天竺葵素的存在,白色和黑色花生主要含矢车菊素,彩色和粉色花生主要含矢车菊素和锦葵素,紫色花生S3～S6时期主要含矢车菊素, S7～S8时期主要含锦葵素、矮牵牛素和芍药素,红色花生在S5时期开始积累色素,主要含矢车菊素、矮牵牛素和锦葵素等。矢车菊素在6个品种中的含量均较高且积累速率和总花青素基本保持一致,表明花生种皮颜色主要受矢车菊素的影响。
关键词： 花生 种皮颜色 深度学习 VGG16模型 花青素 积累规律
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正交试验法优化马铃薯花青素超声提取工艺研究
《保鲜与加工 》 2018 北大核心
摘要：以紫云1号、S10-905、S10-499和S10-843四个品种彩色马铃薯为试材,采用正交试验优化马铃薯花青素超声提取工艺。结果表明,紫云1号马铃薯花青素提取的最优工艺为:超声功率400 W,乙醇浓度60%,提取时间120 min;S10-905马铃薯花青素提取的最优工艺为:超声功率400 W,乙醇浓度50%,提取时间90 min;S10-843马铃薯花青素提取的最优工艺为:超声功率500 W,乙醇浓度70%,提取时间90 min;S10-499马铃薯花青素提取的最优工艺为:超声功率400 W,乙醇浓度70%,提取时间45 min。由此可见,超声功率400 W,乙醇浓度70%是马铃薯花青素提取较好的水平,提取时间因马铃薯品种(系)不同而有所差异。
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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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紫娟茶花青素对“三高”的影响及其开发利用
《安徽农业科学 》 2018
摘要：普洱茶是云南省特有的大叶种茶,其主要成分是茶多酚,即茶叶中多酚类物质的总称,包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等,其中以黄烷醇类物质(儿茶素)最为重要,含量约占茶多酚总量的70%左右。而紫娟茶是从云南大叶群体中采用单株育种法育成的茶树良种,其不仅有大叶种的优势,更有自己独特的品质特征,特别是其高花青素含量,在降低三高方面疗效显著。结合国内外的文献,比较全面系统地介绍了花青素对高血压、高血脂和高血糖的预防和治疗功效,为该茶叶以及其内含成分作进一步研究提供一定的理论依据。
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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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外源乙烯利与1-MCP处理对桑椹中乙烯和花青素相关代谢基因表达的影响
《林业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以桑品种‘嘉陵40号’的桑椹为试验材料,探究乙烯在桑椹发育进程中的作用和乙烯相关基因的表达模式,为今后有效开发桑椹的经济价值和通过分子生物学手段调控桑椹成熟期提供理论依据。【方法】桑盛花期后21天(21DAF)和26天(26DAF),分别用100 mg·L~(-1)乙烯利喷洒桑椹表面,采摘后桑椹经0.5μL·L~(-1)乙烯抑制剂1-MCP熏蒸处理,测定其花青素和总糖含量,并提取桑椹的总RNA及合成cDNA模板,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析乙烯生物合成基因MaACO2和MaACS3,乙烯信号转导基因MaETR1,MaETR2,MaCTR1,MaEIN2和MaEIL2,以及花青素生物合成下游基因MaDFR和MaANS的转录表达。【结果】桑椹经过乙烯利处理后,花青素含量和总糖含量与对照相比都有明显增加,与花青素合成有关的基因表达也受乙烯利上调,经1-MCP熏蒸的桑椹花青素含量和总糖含量与对照相比都有所下降。在21DAF桑椹中,乙烯相关基因的表达经乙烯利处理后显著上调,而对1-MCP具有不同的响应模式,其中,MaACO2,MaACS3以及MaEIL2表达下调,MaETR1,MaCTR1和MaEIN2的表达量在各时段显著上调,MaETR2表达量在12 h无明显变化,其他时段上调。26DAF桑椹中,经1-MCP的熏蒸而下调了乙烯各基因的表达,而乙烯利的处理对各基因表达具有不同的影响,与对照相比,处理后32 h,MaACO2,MaETR1,MaETR2,MaEIN2和MaEIL2的表达上调,MaACS3和MaCTR1的表达则下调。【结论】乙烯利处理能够诱导桑椹乙烯生物合成和花青素生物合成相关基因的上调表达,对乙烯信号转导基因也有一定调控作用,且能促进桑椹花青素和总糖含量的积累,并能加快桑椹的发育进程。乙烯抑制剂1-MCP的熏蒸能抑制乙烯信号转导各元件基因的表达,阻止乙烯信号转导和传递,且抑制桑椹中花青素和总糖含量的积累。
关键词： 桑 乙烯利 1-MCP 花青素 基因表达 信号转导
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响应面法对黑果枸杞中花青素测定条件的优化
《中国食物与营养 》 2016
摘要：以黑果枸杞为原料,采用p H示差法,通过响应面法优化花青素含量的测定条件。通过单因素试验和Box-Behnken Design试验研究乙醇体积分数、p H 1.0缓冲液平衡时间、p H 4.5缓冲液平衡时间等3个变量对黑果枸杞中花青素响应值的影响程度。根据响应面的最优化分析,得出最佳条件是:用80%酸性乙醇溶液,超声萃取30min,取花青素提取液在p H 1.0和p H 4.5的缓冲液中各平衡80min,在最适波长处测定。通过试验验证,采用p H示差法,通过响应面法优化得到的黑果枸杞中花青素含量的测定条件,可靠准确、具有实用价值。
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