鐵觀音茶樹種性分化的分子鑒定及差異表達基因分離研究.pdf

1、鐵觀音（Camellia sinensis cv.Tie-guanyin）是原產(chǎn)于福建安溪的國家級茶樹良種，性狀優(yōu)異，在茶樹育種領(lǐng)域也是優(yōu)良的育種原始材料。近年來鐵觀音茶樹在栽培中表現(xiàn)出一些性狀分化現(xiàn)象，特別是在表型形狀上表現(xiàn)出差異性，影響了鐵觀音茶樹種性純度和經(jīng)濟性狀的維持。本研究分析了鐵觀音茶樹的形態(tài)學(xué)變異性，基于ISSR分子標記技術(shù)分析了不同表型性狀的鐵觀音茶樹的差異，構(gòu)建了鐵觀音茶樹的分子指紋圖譜，應(yīng)用cDNA—AFLP技術(shù)對兩

2、份具有表型典型差異性的鐵觀音茶樹的基因表達差異進行了研究，并對比了部分差異表達的基因在兩份鐵觀音茶樹樣本上的相對表達量差異，從轉(zhuǎn)錄水平探討了鐵觀音茶樹的性狀分化，為鑒別和保護純種鐵觀音茶樹品種以及研究分析鐵觀音茶樹的性狀分化提供參考。主要研究結(jié)果如下：
　　1、鐵觀音茶樹表型性狀變異性分析
　　調(diào)查了80株鐵觀音茶樹的部分形態(tài)學(xué)特征，對樹姿、芽葉顏色、葉緣鋸齒數(shù)、側(cè)脈對數(shù)、葉片厚度、葉片長度和葉片寬度7項表型性狀的變異性進行

3、分析，結(jié)果表明：鐵觀音茶樹樹姿的變異最大，變異系數(shù)為48.95%，其次為芽葉顏色，變異系數(shù)為36.83%。通過主成分分析提取了3個可作為判別鐵觀音茶樹表型性狀分化性參考指標的主成分。遺傳相似性分析和聚類分析也顯示種性純度較高的鐵觀音茶樹樣本，具有較高的遺傳相似性，并且被聚在一個類群中。
　　2、不同表型性狀鐵觀音茶樹的分子標記差異
　　優(yōu)化建立了 ISSR擴增反應(yīng)體系，利用 ISSR技術(shù)分析了包括不同表型鐵觀音茶樹在內(nèi)13份

4、茶樹樣本的遺傳多樣性和親緣關(guān)系。結(jié)果表明：11條引物在13份茶樹樣本中共擴增出91條譜帶，其中45條為多態(tài)性條帶，多態(tài)性比率為49.45%。13份茶樹樣品的其 Nei基因多樣性指數(shù)為0.17，Shannon信息指數(shù)為0.25，表明供試茶樹的遺傳多樣性水平較低。遺傳相似性分析表明13份茶樹樣本的遺傳相似系數(shù)為0.687-0.986，平均為0.805，遺傳親緣關(guān)系較近。聚類分析將供試茶樹分為3大類群，9份供試鐵觀音茶樹被聚在同一類群中，其中

5、兩份種性純度較高的鐵觀音茶樹被聚在同一亞類中，兩份表型性狀發(fā)生變化的鐵觀音茶樹被聚為同一亞類，且這兩個亞類在同一類群中距離最遠。
　　3、基于ISSR分子標記的鐵觀音茶樹分子指紋圖譜構(gòu)建
　　基于11對擴增效果較好的 ISSR引物的擴增產(chǎn)物多樣性和特異性分析，從中篩選出5對核心引物，對其擴增產(chǎn)物的電泳圖譜進行編碼并組合，構(gòu)建了13份供試茶樹種質(zhì)的分子指紋圖譜，應(yīng)用編碼圖譜可對供試茶樹進行鑒別。基于擴增譜帶的特異性，引物 UB

6、C-843可將供試種質(zhì)中的9份鐵觀音茶樹與其他近緣茶樹進行區(qū)分，引物 UBC-857可以將兩份種性純度較高的鐵觀音茶樹與其他發(fā)生性狀分化的茶樹種質(zhì)鑒別出來。
　　4、不同表型性狀鐵觀音茶樹的基因表達差異分析
　　以種質(zhì)性狀純度較高的和發(fā)生明顯表型性狀分化的兩份鐵觀音茶樹為材料（分別命名為鐵觀音茶樹 X和 Y），應(yīng)用 cDNA-AFLP技術(shù)，分析了兩份茶樹樣本基因表達的差異性，結(jié)果表明：以256對 AFLP引物組合對樣品進行擴

7、增，在兩份樣本之間共分離出75條擴增穩(wěn)定的差異條帶，其中36條在鐵觀音茶樹X上高表達，39條在鐵觀音茶樹Y上高表達。分離回收的差異條帶進行克隆轉(zhuǎn)化測序后獲得63條有效序列，經(jīng) BlastX比對后得出51條差異序列具有同源相似序列，其中17條與物質(zhì)合成代謝功能相關(guān)，11條和轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能相關(guān)，3條與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)，3條與物質(zhì)輸送與傳遞相關(guān)，17條功能未知。
　　5、不同表型性狀鐵觀音茶樹差異表達基因的熒光定量表達
　　應(yīng)用實時熒光