光照强度调控茶树飞燕草素类花色苷合成的分子机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31800593
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    张群峰
  • 依托单位：
    中国农业科学院茶叶研究所
  • 学科分类：
    C1508.茶学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Anthocyanins are the main components of tea polyphenols, but the high content of anthocyanins in tea shoots has a negative effect on the quality of green tea. Our previous research found that the biosynthesis of delphinidin-related anthocyanins can be induced by high light in tea plant. However, the mechanism behind the induction of delphinidin derivatives by light is not clear. In this project we will identify the composition of delphinidin-related anthocyanins and screen the key genes involved in the regulation of delphinidin-related anthocyanins synthesis, especially the genes related to glycosilation (UGTs), by integrated analysis of molecular biology and metabolomics. Confirmation of the expression pattern of UGTs in response to light intensity and the role of UGTs in plant by over-expression in Arabidopsis will also be investigated. Expected results from this project will unravel the effect of light on delphinidin-related anthocyanins synthesis and its regulation roles, and also consequently provide a theoretical basis for the directional control of anthocyanins synthesis and improve the quality of green tea in summer.
花色苷是茶多酚的主要组分，但高含量花色苷对茶叶品质产生负面影响。申请人前期发现茶树飞燕草素类花色苷受光照强度显著调节，但其作用机制尚不清楚。本项目拟采用非靶向和靶向代谢组学方法对不同光照强度处理下茶树的花色苷组分进行定性定量分析，对参与其代谢的主要结构基因、转录因子、糖基化关键基因进行差异表达分析，通过基因表达与代谢组学的联合分析、关键基因拟南芥超量表达验证等方法，明确光照强度对茶树飞燕草素类花色苷代谢的影响和关键调节途径，为定向调控茶叶品质提供理论基础。

结项摘要

花色苷是茶多酚的主要组分，但高含量花色苷对茶叶品质产生负面影响。为了明确光照强度对茶树飞燕草素类花色苷代谢的影响和关键调节途径。本项目基于不同光照强度处理和光暴露处理两组茶树叶片的代谢物分析，研究了光照强度调节茶树合成的飞燕草素类花色苷组分及其含量变化，并在此基础上进行了基因转录分析和关键基因筛选工作，进一步验证了光照强度调节飞燕草素类花色苷代谢的关键调控基因及功能。研究结果明确紫色叶片茶树受光照强度调节的呈色花色苷主要物质成分是飞燕草-己糖-对香豆酰（delphinidin-hexose-coumaroyl）和儿茶素聚合物（proanthocyanldin）。基因表达分析表明，调节花色苷代谢的关键基因为Flavonol synthase (FLS)和糖苷化UDP-glycosyltransferase (UGTs)。超表达植物材料验证发现飞燕草花色苷积累的影响不显著，这可能与茶树花色苷分解代谢相关。本研究明确了光照强度对茶树飞燕草素类花色苷代谢的影响和关键调节途径，为定向调控茶叶品质提供理论基础。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Effects of nitrogen supply on flavonol glycoside biosynthesis and accumulation in tea leaves (Camellia sinensis)
供氮对茶叶黄酮醇苷生物合成和积累的影响
  • DOI：
    10.1016/j.plaphy.2019.02.017
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Plant Physiology and Biochemistry
  • 影响因子：
    6.5
  • 作者：
    Dong Fang;Hu Jianhui;Shi Yuanzhi;Liu Meiya;Zhang Qunfeng;Ruan Jianyun
  • 通讯作者：
    Ruan Jianyun
Stimulated biosynthesis of delphinidin-related anthocyanins in tea shoots reducing the quality of green tea in summer
刺激茶芽中飞燕草素相关花青素的生物合成，降低夏季绿茶的品质
  • DOI：
    10.1002/jsfa.10158
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of the Science of Food and Agriculture
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Zhang QF;Hu JH;Liu MY;Shi YZ;De Vos RCH;Ruan JY
  • 通讯作者：
    Ruan JY
Characterization of three different classes of non-fermented teas using untargeted metabolomics
使用非靶向代谢组学表征三种不同类别的非发酵茶
  • DOI：
    10.1016/j.foodres.2018.12.042
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Food Research International
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    Zhang Qunfeng;Wu Si;Li Yan;Liu Meiya;Ni Kang;Yi Xiaoyun;Shi Yuanzhi;Ma Lifeng;Willmitzer Lothar;Ruan Jianyun
  • 通讯作者：
    Ruan Jianyun

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其他文献

Cu2-MnOx高效催化1, 2, 3, 4-四氢喹啉氧化脱氢芳构化
  • DOI：
    10.3866/pku.whxb201811046
  • 发表时间：
    2024-09-13
  • 期刊：
    Acta Physico-chimica Sinica
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    陈福山;赵松林;杨涛;江涛涛;倪珺;张群峰;李小年
  • 通讯作者：
    李小年
苯并咪唑类化合物催化合成的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    有机化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    程正;张群峰;许孝良;李小年
  • 通讯作者：
    李小年
勘误：Cu2-MnOx高效催化1, 2, 3, 4-四氢喹啉氧化脱氢芳构化2019, 35 (7), 775–786. doi: 10.3866/PKU.WHXB201811046
  • DOI：
    10.3866/pku.whxb201907026
  • 发表时间：
    2019-07-05
  • 期刊：
    Acta Physico-chimica Sinica
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    陈福山;赵松林;杨涛;江涛涛;倪珺;张群峰;李小年
  • 通讯作者：
    李小年
Synthesized high-silica hierarchical porous ZSM-5 and optimization of its reaction conditions in benzene alkylation with methanol
高硅分级多孔ZSM-5的合成及其苯甲醇烷基化反应条件优化
  • DOI：
    10.1016/j.cclet.2018.09.016
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子：
    9.1
  • 作者：
    芮佳瑶;吕井辉;胡华雷;张群峰;王清涛;李小年
  • 通讯作者：
    李小年
低动能来流下背负式进气道非定常流动特性分析
  • DOI：
    10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0573
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    北京航空航天大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘志敏;闫盼盼;张群峰;黎星佐;孙超
  • 通讯作者：
    孙超

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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