近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹遺傳育種團(tuán)隊在茶樹芽葉黃化變異的機(jī)理研究中發(fā)現(xiàn)了控制黃化變異品種的黃化產(chǎn)生原因及其高氨基酸含量的分子機(jī)理。該研究為進(jìn)一步闡明黃化變異茶樹品種的機(jī)理提供了新的研究思路。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《BMC植物生物學(xué)》上。
該團(tuán)隊以正常綠色品種‘龍井43’和黃化品種‘中黃2號’為材料,比較分析了2品種的生化成分、葉綠體結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)與代謝途徑,發(fā)現(xiàn)與‘龍井43’相比,‘中黃2號’新梢具有較低的葉綠素、類胡蘿卜素、花青素和兒茶素含量,較高的茶氨酸和游離氨基酸含量等特征。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)‘中黃2號’黃化葉片中葉綠體的基粒片層消失,類囊體數(shù)量減少??蒲腥藛T利用定制的茶樹專用基因芯片分析2個品種的基因表達(dá)差異,發(fā)現(xiàn)‘中黃2號’與‘龍井43’中存在4902個差異基因,其中259個與氨基酸代謝、光合作用和色素代謝有關(guān)。差異基因所富集到的生化途徑中有24條在‘中黃2號’中顯著改變,其中包括半胱氨酸和蛋氨酸代謝途徑,甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝途徑,黃酮類化合物合成途徑,卟啉和葉綠素代謝途徑以及類胡蘿卜素合成途徑等。‘中黃2號’葉片的黃化表型以及生化成分的變化很可能是這些基因表達(dá)改變所導(dǎo)致的。(通訊員 張璐君)
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