太平猴魁茶栽培品种‘柿大茶’品系间代谢物及遗传进化分析.pdf
《太平猴魁茶栽培品种‘柿大茶’品系间代谢物及遗传进化分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《太平猴魁茶栽培品种‘柿大茶’品系间代谢物及遗传进化分析.pdf(8页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、成分分析 食品科学 2023,Vol.44,No.14 229太平猴魁茶栽培品种柿大茶品系间 代谢物及遗传进化分析周汉琛,刘亚芹,王 辉,杨霁虹,徐玉婕,雷攀登*(安徽省农业科学院茶叶研究所,安徽 黄山 245000)摘 要:柿大茶为有性系茶树品种,其嫩梢是加工太平猴魁绿茶的主要原料。本研究为探究柿大茶品系(高家早、黄种、柿大茶2号、柿大茶6号和广阳早)与非柿大茶茶树品种(凫早2号和舒茶早)加工绿茶品质以及遗传进化的差异,对7 个茶树品种绿茶中的挥发性及非挥发性代谢物进行分析,同时基于RNA-seq技术分析 7 个茶树品种中全基因组转录水平及遗传背景差异。结果显示,除舒茶早绿茶外,儿茶素类物质
2、及游离氨基酸总量在其余品种绿茶中差异不显著;咖啡碱在各品种绿茶中有显著性差异。柿大茶绿茶茶汤中芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇、茉莉酮等呈花香类化合物的含量较高。RNA-seq分析结果显示,柿大茶品系广阳早与凫早2号、舒茶早中的全基因组转录水平变化较为接近,在主成分分析中与其他柿大茶品系分布在不同象限。遗传进化树分析表明,非柿大茶凫早2号和舒茶早亲缘关系更接近,并与柿大茶品系广阳早、黄种亲缘关系较接近,而与高家早、柿大茶2号和6号亲缘关系相对较远。进一步分析显示,与花香类化合物生物合成相关的关键酶基因普遍在柿大茶品系中有较高的转录水平。本研究结果为选育优异柿大茶品种提供了重要理论支撑,同时为后续分
3、析茶树花香类化合物形成机制提供了理论参考。关键词:柿大茶;太平猴魁绿茶;挥发性成分;非挥发性成分;转录分析Identification of Volatile and Non-Volatile Components in Taiping Houkui Tea Made from Shidacha and Non-ShidachaTea Varieties and Phylogenetic AnalysisZHOU Hanchen,LIU Yaqin,WANG Hui,YANG Jihong,XU Yujie,LEI Pandeng*(Tea Research Institute,Anhui A
4、cademy of Agricultural Sciences,Huangshan 245000,China)Abstract:Taiping Houkui green tea is mainly made from the young shoots of the sextual tea line Shidacha.Inthepresentstudy,thedifferencesinthequalityandgeneticevolutionofgreenteamadefromtheyoungshootsoffiveShidachavarieties(Gaojiazao,Huangzhong,S
5、hidachaNo.2,ShidachaNo.6,andGuangyangzao)andtwonon-Shidachateavarieties(FuzaoNo.2andShuchazao)wereexplored.Thevolatileandnon-volatilemetabolitesoftheseventeasampleswereanalyzed,andthedifferencesingenome-widetranscriptionallevelsandgeneticbackgroundamongtheseventeavarietieswereanalyzedusingRNAsequenc
6、ing(RNA-seq).NosignificantdifferencesincatechincontentorthetotalcontentoffreeaminoacidswerefoundamongallteasamplesexceptShuchazao,whereascaffeinecontentdifferedsignificantlyamongallsamples.Thecontentsoffloralaromacompoundssuchaslinalool,linalooloxide,geraniolandjasmonewererelativelyhighintheinfusion
7、ofShidachagreentea.RNAsequencingresultsshowedthatthegenome-widetranscriptionallevelofGuangyangzaowasclosetothatofthenon-Shidachateavarieties.Inprincipalcomponentanalysis(PCA),GuangyangzaoandtheotherShidachavarietiesweredistributedindifferentquadrants.Phylogeneticanalysisshowedthatthenon-Shidachateav
8、arietieshadaclosegeneticrelationshipwitheachotheraswellasGaojiazaoandHuangzhong,butwasfarawayfromtheotherShidachavarieties.Thetranscriptionallevelsofmostofthekeyenzymegenesinvolvedinthebiosynthesisoflinalool,indole,nerolidolandjasmonelactonewerehigherintheShidachateavarietiesthaninthe 收稿日期:2022-09-0
9、9基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(32002069);安徽省农业科学院青年英才计划项目(QNYC-202119)第一作者简介:周汉琛(1989)(ORCID:000-0002-9844-5029),女,博士,研究方向为茶叶生物化学及分子生物学。E-mail:T*通信作者简介:雷攀登(1983)(ORCID:0000-0002-5140-0675),男,副研究员,硕士,研究方向为茶叶加工。E-mail:L230 2023,Vol.44,No.14 食品科学 成分分析non-Shidachaones.Thisstudyprovidesimportanttheoreticalsuppor
10、tforthebreedingofexcellentShidachavarieties and provides a theoretical basis for follow-up research on the formation mechanism of floral aroma compounds in tea leaves.Keywords:Shidacha;TaipingHoukuigreentea;volatilecomponents;non-volatilecomponents;RNAsequencingDOI:10.7506/spkx1002-6630-20220909-087
11、中图分类号:S571.1;O657.7;Q344.13 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2023)14-0229-08引文格式:周汉琛,刘亚芹,王辉,等.太平猴魁茶栽培品种柿大茶品系间代谢物及遗传进化分析J.食品科学,2023,44(14):229-236.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220909-087.http:/ZHOU Hanchen,LIU Yaqin,WANG Hui,et al.Identification of volatile and non-volatile components in Taiping Houkui tea made
12、 fromShidachaandnon-Shidacha tea varieties and phylogenetic analysisJ.Food Science,2023,44(14):229-236.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220909-087.http:/柿大茶是我国著名的有性系茶树品种,由其嫩梢加工的太平猴魁绿茶花香明显,且滋味醇厚鲜爽,品质优异。挥发性物质分析显示醇类化合物在太平猴魁绿茶中的含量较高(相对含量可达到36%62%),比如芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇及2-乙基-1-己醇等
13、1。研究显示,兰花香的重要贡献者茉莉酮酸甲酯及其异构体在太平猴魁绿茶中含量丰富,对太平猴魁绿茶的花香贡献较大2。新近研究显示,柿大茶品种加工的太平猴魁绿茶,与非柿大茶茶树品种加工的绿茶在香气品质、挥发物含量上均有较大差异3,即柿大茶品种加工的太平猴魁绿茶的香气品质更优异。此外,研究还表明不同柿大茶品系加工的绿茶,在香气品质上也存在明显差异3,推测柿大茶不同品系间存在遗传多样性,使得次级代谢产物积累有差异。前期研究即表明,柿大茶6号、23号绿茶香气、滋味品质显著优于柿大茶7号品系绿茶4。不同产地的太平猴魁绿茶在表儿茶素(epicatechin,EC)、没食子儿茶素(gallocatechin,G
14、C)、咖啡碱、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)含量分布上也存在差异5。简单重复序列(simplesequencerepeat,SSR)分析表明,柿大茶群体种中具有相对较高的遗传多样性6。茶叶品质与茶树品种、栽培管理及加工工艺密切相关7-10。优良茶树品种的选育对茶叶品质的提升至关重要。柿大茶茶树品种嫩梢持嫩性较强,由其加工的太平猴魁绿茶,外形苍绿、壮实;香气、滋味品质俱佳(图1)。为获得较为优异的柿大茶品种,当地对加工成品茶品质较为优异的柿大茶单株进行了扦插与培育。目前较优异的柿大茶品系有高家早(gaojiazao,GJZ)、黄种(huangzhong,HZ)、柿大茶
15、2号(shidachaNo.2,SDC2)、柿大茶6号(shidachaNo.6,SDC6)、广阳早(guangyangzao,GYZ)等(图1)。凫早2号(fuzao No.2,FZ2)为无性系茶树品种,从祁门杨树林群体种中选育而来;舒茶早(shuchazao,SCZ)茶树品种选育于安徽舒城群体种。目前这两个无性系品种在黄山茶区栽种较为广泛,在黄山市黄山区(太平猴魁绿茶主产区)也有一定栽种面积。已有研究表明不同柿大茶品系加工绿茶存在差异,使得太平猴魁绿茶品质不稳定。本研究拟基于挥发性与非挥发性代谢物分析,结合RNA-seq测序分析技术,研究不同柿大茶品系间、柿大茶与非柿大茶品种间的物质基础及
16、遗传背景差异,旨在为后续柿大茶优异品种选育提供理论参考。GJZHZSDC2SDC6FZ2GYZSCZ图 1 柿大茶和非柿大茶品种(品系)绿茶Fig.1 Green tea samples made from fresh leaves of Shidacha and non-Shidacha varieties1 材料与方法1.1 材料与试剂柿大茶品系来源于黄山市猴坑村品种园,包含GJZ、HZ、SDC2、SDC6及GYZ;非柿大茶茶树品种FZ2和SCZ来源于安徽省农科院茶叶研究所商山基地。转录组测序分析时,采取4月份一芽二叶嫩梢并立即置于干冰中,后贮存在80 冰箱,用于后续分析。成分分析 食品科
17、学 2023,Vol.44,No.14 231正 构 烷 烃(C5 C2 0)美 国 S i g m a 公 司;试剂A(BufferA-1,0.12 mol/L,pH 2.9)、试剂B(BufferB-1,0.3 mol/L,pH 4.2)、试剂C(BufferC-4,0.3 mol/L,pH 8.0)、试剂D(500mmol/L NaOH,0.68mmol/LEDTA)德国赛卡姆公司。1.2 仪器与设备57348-U 50/30m DVB/CAR/PDMS纤维头 德国默克公司;7697A-7890A气相色谱-质谱(gaschromatography-massspectrometry,GC-
18、MS)联用仪、DB-5MS色谱柱(30m0.25mm,0.25m)、液相色谱柱InfintyLabProshell120SB-C18(150mm4.6mm,2.7m)美国Agilent公司;LC-2010高效液相色谱(highperformanceliquidchromatography,HPLC)仪 日本岛津公司;433D氨基酸分析仪 德国赛卡姆公司。1.3 方法1.3.1 绿茶样品前处理绿茶加工中的鲜叶原料来源于黄山市黄山区(太平猴魁绿茶主产区);7 个茶树品种(品系)栽种地理位置相对一致。依据太平猴魁绿茶加工标准(DB34/T 2582012太平猴魁茶工艺规程)将7 个品种嫩梢制成绿茶样
19、,主要步骤如下:摘取一芽二三叶嫩梢于室内摊放46 h;深锅杀青34min后手工捏尖、理条、压制;毛火100、910min;足火70、30min;三烘85、20min。绿茶样贮藏于20 冰箱,用于后续代谢物分析。1.3.2 感官审评由6 位审评专家依据国家茶叶审评标准(GB/T 237762018茶叶感官审评方法)中的绿茶审评办法对7 个绿茶样的香气、滋味品质进行描述与评分。具体步骤如下:准确称取3.0 g茶样,于150mL98水中冲泡4min后,倒出茶汤,其中叶底用于香气品质审评,茶汤用于滋味审评。香气、滋味品质审评采用百分制:绿茶具有鲜醇、醇厚鲜爽、浓醇鲜爽等滋味品质特征,得分范围为9099
20、;尚醇厚、清爽品质特征得分范围为8089;浓涩、青涩、欠醇品质特征得分范围为7079。香气评价中,具有嫩香、花香等品质特征得分范围为9099;清香、尚高爽品质特征得分范围为8089,而具有尚纯、熟闷等香气品质特征的绿茶得分范围为7079。1.3.3 挥发性化合物测定采用顶空固相微萃取(headspace-solid phasemicroextraction,HS-SPME)对7 个绿茶样中的香气进行吸附3,11。同时为探究茶汤中花香类化合物含量差异,参照Flaig等12研究方法,以1 50(茶水比)配制茶汤,冷却至室温后取10mL茶汤利用50/30mDVB/CAR/PDMS纤维头于40 水浴吸
21、附40min。每个样品重复3 次。GC-MS检测条件:DB-5MS色谱柱(30m 0.25mm,0.25m);进样口温度260;不分流。SPME纤维头吸附结束后立即于进样口解吸附5min,升温程序如下:初始温度为40 并保留5min,后以 4/min速率升到200 并保留2min,再以10/min速率升到280 并保留5min。载气为高纯氦气(99.99%),载气流速为1mL/min。离子源温度为为230;四极杆温度为150;电子能量为70 eV;质量扫描范围为30600 u。化合物鉴定采用保留指数法,即利用正构烷烃计算化合物保留指数,并与NIST数据库(https:/webbook.nist
22、.gov/chemistry/)进行比对,定性化合物。化合物定量采用样品中化合物峰面积与标准品峰面积之比计算含量(g/kg或g/L)。1.3.4 儿茶素、咖啡碱含量分析准确称取0.25 g绿茶样,加入8mL沸水;90 水浴7min后收集茶汤。此步骤重复提取3 次后混合茶汤提取液,并利用超纯水稀释4 倍。采用0.22m水系膜过滤茶汤后,用于HPLC。每个样品重复3 次。HPLC条件:InfintyLabProshell120SB-C18(150mm 4.6mm,2.7m);流动相A为0.04%磷酸溶液;流动相B为乙腈;流动相C为甲醇;流速为1.0mL/min;检测波长为280nm;柱温箱温度为4
23、0。洗脱条件:01min,90%A,7.5%B,2.5%C;123min,85%A,11.2%B,3.8%C;2323.1min,15%A,85%B;2335min,15%A,85%B;3550min,90%A,7.5%B,2.5%C;5060min,90%A,7.5%B,2.5%C。儿茶素类物质和咖啡碱定性鉴定依据标准品出峰时间;化合物定量(mg/g)依据已绘制的儿茶素物质、咖啡碱标准曲线计算。1.3.5 游离氨基酸含量测定参考文献4,13方法,采用氨基酸分析仪测定茶汤样品中游离氨基酸。样品配制与儿茶素分析中的提取、稀释方法一致。每个样品重复3 次。色谱柱为LCAK07/Li(150mm4.
24、6mm);流动相和衍生相流速分别为0.45mL/min和0.25mL/min。试剂A、试剂B、试剂C和试剂D用于流动相分析。茚三酮缓冲液(1 L:20 g茚三酮,600mL甲醇,400mL钾钠缓冲液)。流动相梯度:01min,80%A,20%B;13min,79%A,21%B;38min,61%A,39%B;820min,43%A,57%B;2024min,43%A,57%B;2436min,100%B;3642min,100%C;4247min,76%C,24%D;4761min,76%C,24%D;6161.1min,100%D;61.168min,100%D;6868.1min,100%
25、A;68.184min,100%A。检测波长分别为570nm和440nm。232 2023,Vol.44,No.14 食品科学 成分分析游离氨基酸定性以标准品出峰时间为基准;化合物定量(mg/g)以样品中的峰面积与标准品峰面积之比计算含量。1.3.6 茶树嫩梢转录组测序分析7 个茶树品种(品系)嫩梢(一芽二叶)的转录组测序及遗传进化树分析由广州基迪奥生物公司完成。主要步骤如下:提取茶树嫩梢的RNA并反转录成cDNA用于文库构建。测序平台为IlluminaNovaseq6000(广州基迪奥公司)。测序完成后,通过软件过滤低质量数据、去除接头序列等,以获得高质量转录组数据。以舒茶早基因组序列(ht
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 太平 猴魁茶 栽培 品种 柿大茶 品系 代谢物 遗传 进化 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。