茶叶所发现茶树新梢黄化变异产生的原因及其分子机理

近日，中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种团队在茶树芽叶黄化变异的机理研究中发现了控制黄化变异品种的黄化产生原因及其高氨基酸含量的分子机理。该研究为进一步阐明黄化变异茶树品种的机理提供了新的研究思路。相关研究结果发表在《BMC植物生物学》上。
该团队以正常绿色品种‘龙井43’和黄化品种‘中黄2号’为材料，比较分析了2品种的生化成分、叶绿体结构、基因表达与代谢途径，发现与‘龙井43’相比，‘中黄2号’新梢具有较低的叶绿素、类胡萝卜素、花青素和儿茶素含量，较高的茶氨酸和游离氨基酸含量等特征。透射电镜观察发现‘中黄2号’黄化叶片中叶绿体的基粒片层消失，类囊体数量减少。科研人员利用定制的茶树专用基因芯片分析2个品种的基因表达差异，发现‘中黄2号’与‘龙井43’中存在4902个差异基因，其中259个与氨基酸代谢、光合作用和色素代谢有关。差异基因所富集到的生化途径中有24条在‘中黄2号’中显著改变，其中包括半胱氨酸和蛋氨酸代谢途径，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢途径，黄酮类化合物合成途径，卟啉和叶绿素代谢途径以及类胡萝卜素合成途径等。‘中黄2号’叶片的黄化表型以及生化成分的变化很可能是这些基因表达改变所导致的。（通讯员 张璐君）

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