茶树酯型儿茶素合成和代谢的分子机理

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基本信息

  • 批准号：
    31170647
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    夏涛
  • 依托单位：
    安徽农业大学
  • 学科分类：
    C1611.经济林学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

酯型儿茶素合成代谢基因的挖掘，是开发高含量酯型儿茶素茶树资源的基础。酯型儿茶素合成分子机理尚未明晰。我们前期工作取得实质性进展，首次从酶学角度证实了酯型儿茶素的合成和水解途径。本项目拟在前期工作基础上，利用蛋白质分离纯化、质谱鉴定等技术，对酯型儿茶素合成与水解相关酶UGGT、ECGT和GCH进行分离纯化，并分析其酶学和结构信息；采用功能克隆和同源克隆策略，从茶树转录组和基因组数据库中筛选与酶基因及其调节基因的候选EST和ORF序列；利用qRT-PCR技术研究候选基因的表达与儿茶素合成代谢的相关性，进一步确定与酯型儿茶素合成代谢相关的基因；克隆基因全长；通过原核表达、体内过量表达和RNAi干扰、酵母双杂交等技术，验证基因功能。本研究对于探明酯型儿茶素合成代谢的分子调控机制，并对我国茶树优质基因资源的挖掘，具有重要的理论意义和实际价值。

结项摘要

根据项目任务书中的研究内容，本项目开展了以下工作:①首先采用酶蛋白分离-纯化-蛋白质胶条MS/MS测序-转录组筛选的策略，从茶树和葡萄中获得了若干个ECGT和GCH 候选基因。②利用候选基因信息，依托课题组和依托单位已经构建的茶树基因组全长ORF数据库和转录组cDNA数据库，比对、筛选与酯型和非酯型儿茶素合成和水解相关的候选基因，并从中筛选到63个与茶树类黄酮合成相关的结构基因和73条MYB和49条bHLH转录因子基因，59条茶树SCPL基因和130条茶树UGT基因，大量的GCH 相关候选基因。③利用RACE技术，克隆了其中与茶树酚类物质合成相关的结构及调节基因(大多数基因正在进行功能分析，因此暂时没有登录)。④利用qRT-PCR和转录组测序、代谢组UPLC-3QMS/MS测试技术，系统研究了这些基因在茶树不同器官、叶片不同发育时期、环境因子诱导的表达模式与茶树酚类物质合成与积累的相关性，研究结果发现，茶树酚类物质的合成与积累具有组织器官和发育特异性,诱导表达特异性。⑤利用酸水解和硫解技术，结合RP-HPLC-TOF-MS、NP-HPLC 、UPLC-QQQ-MS/MS、MALDI-TOF-MS、13C-NMR, 和 1H-NMR分析鉴定技术，对茶树不同器官的缩合单宁PAs（聚合态儿茶素）进行了定性和定量研究。研究发现，茶树酚类物质的合成积累的确存在显著的组织器官特异性差异，即茶树叶片中是以游离的B环三羟基的没食子酰基化儿茶素合成积累为主，其中EGGT和F3’5’H酶是关键酶；而在根中则以聚合的B环二羟基的非没食子酰基化儿茶素合成积累为主，即主要积累聚合的儿茶素PA，在根中缺少EGGT和F3’5’H酶，推测存在涉及PA合成的儿茶素聚合酶类。⑥利用原核表达、酵母真核表达体系、烟草和拟南芥转基因体系，验证了绝大多数结构基因和相关转录因子的功能。本项目基本完成了项目任务书预定的研究内容，明确了酯型儿茶素合成代谢的分子调控机制，明确酯型儿茶素生物合成和水解的生化及分子机制。本项目达到了项目立项的研究目标。. 本项目实施过程中，培养博士后1名,博士3名,硕士6名。在国外期刊上发表7篇文章，国内期刊发表13篇，授权专利3项，正在申请专利5项。参加国际学术会议4次。

项目成果

期刊论文数量（30）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Analysis of accumulation patterns and preliminary study on the condensation mechanism of proanthocyanidins in the tea plant [Camellia sinensis].
茶树原花青素积累规律分析及缩合机制初步研究
  • DOI：
    10.1038/srep08742
  • 发表时间：
    2015-03-04
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Jiang X;Liu Y;Wu Y;Tan H;Meng F;Wang YS;Li M;Zhao L;Liu L;Qian Y;Gao L;Xia T
  • 通讯作者：
    Xia T
Light-induced expression of genes involved in phenylpropanoid biosynthetic pathways in callus of tea (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze)
茶愈伤组织中苯丙素生物合成途径相关基因的光诱导表达（Camellia sinensis (L.) O. Kuntze）
  • DOI：
    10.1016/j.scienta.2011.10.017
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Scientia Horticulturae
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    YunSheng Wang;LiPing Gao;ZhengRong Wang;YaJun Liu;MeiLian Sun;DongQing Yang;ChaoLing Wei;Yu Shan;Tao Xia
  • 通讯作者：
    Tao Xia
Tissue-specific, development-dependent phenolic compounds accumulation profile and gene expression pattern in tea plant [Camellia sinensis].
茶树组织特异性、发育依赖的酚类化合物积累谱和基因表达模式[Camellia sinensis]
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0062315
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Jiang X;Liu Y;Li W;Zhao L;Meng F;Wang Y;Tan H;Yang H;Wei C;Wan X;Gao L;Xia T
  • 通讯作者：
    Xia T
茶树类黄酮3’,5’-羟化酶在大肠杆菌的表达和优化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    安徽农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵磊;刘亚军;王云生;夏涛
  • 通讯作者：
    夏涛
Characterisation of anthocyanidin reductase from Shuchazao green tea
树茶枣绿茶花青素还原酶的表征
  • DOI：
    10.1002/jsfa.4739
  • 发表时间：
    2012-05-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE SCIENCE OF FOOD AND AGRICULTURE
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Zhang, XianLin;Liu, YaJun;Xia, Tao
  • 通讯作者：
    Xia, Tao

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  • 通讯作者：
    夏涛

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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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