地区：上海市 宝山区
关键词：安徽农业大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004058
成果描述：
| 茶树多酚类物质（通称茶多酚），包括黄烷醇（儿茶素）、花色苷、黄酮醇和酚酸类等，占茶叶嫩梢干重的18%～36%。茶多酚，特别是酯型儿茶素，不仅是茶饮料色香味主要品质特征成分，也是茶树健康保健功效主要成分。茶树多酚类物质的生物合成及其转化机理的研究，将为茶树种质资源利用、栽培管理和茶产品创新提供重要理论支持。为此，项目组近10年来围绕该科学问题开展了系列研究工作，取得了以下科学发现点： 揭示了酯型儿茶素C环没食子酰基化和B环三羟基化机理。在国际上首次证实UDPG-葡萄糖基转移酶和SCPL酰基转移酶是茶树儿茶素没食子酰基化形成酯性儿茶素的关键酶，并克隆了这两个酶的基因；利用酵母表达中密码子适配和信号肽替代的策略，鉴定发现F3’5’H基因是酯性儿茶素B环羟基化的关键基因。这些重要发现不仅解答了长期以来悬而未决的儿茶素没食子酰基化问题，也从分子生物学角度为茶叶苦涩味调控提出了新思路。 揭示了儿茶素转化新机理。首次发现茶树体内儿茶素酰基化、羟基化和缩合反应具有器官特异性，即叶片中儿茶素是以没食子酰基化和B环三羟基化为主，而根中则以C环-A环氧化缩合为主。从特种茶-茯砖茶中分离鉴定的6个新的B环裂环的儿茶素衍生物Fuzhuanin结构，并首次发现在发酵茶中存在儿茶素B环氧化-裂解-重新环合的转化新途径。这些研究揭示了多酚类物质的转化新机理，也为指导茶叶加工过程质量控制标准的建立和其特殊营养功能研发提供理论依据。 揭示了茶树酚类物质生物合成的分子调控机制。在国际上率先开展基于RNA-seq技术的茶树转录组研究，该研究引领了植物非全基因组测序物种转录组学研究的先河；建立了世界上第一个茶叶次生代谢化合物数据库。基于上述工作基础，研究发现与29种茶树多酚类物质积累相关的63个基因（结构基因和转录因子）表达不仅具有品种、发育阶段和组织器官特异性，而且受到环境因子如温度、光照、病虫害的影响。这些科学发现为解释茶树积累高含量酚类物质的生物学意义提供思路，并为深入开展茶树酚类物质生物合成调控奠定理论基础。 建立发展了茶树多酚类物质研究的相关技术体系。建立了一套发掘新基因的研究方法学体系：“体外酶学鉴定－蛋白质纯化－肽链的MALDI-TOF-MS/MS分析－转录组数据比对－基因克隆－表达分析及功能验证”；建立了基于UPLC-3Q-MS/MS技术同时鉴定检测56种茶树酚类物质的高效检测技术；改进并建立了一种高效、快捷的儿茶素组织定位方法。建立了基于超声萃取提高多酚色素提取效率的方法；构建了基于HSCCC与Sephadex LH-20联用提取红茶中茶红素的方法。这些技术方法的建立与改进受到国内外同行的极大关注。 上述系列研究在茶树酯型儿茶素没食子酰基化、氧化缩合和氧化裂解环合机理上具有原创性，在茶树酚类物质生物合成的分子调控机制及技术方法体系上具有系统性，引起国内外同行广泛关注，成果涉及的20篇论文被包括Plant Cell在内的国际顶级和优秀杂志引用，累计SCI他引达328次；获得5项国家发明专利；获2013第三届中国茶叶学会科学技术奖一等奖。 |
