全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(4): 525531 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-23)资助。
This study was supported by the China Agriculture Research System (CARS-23).
* 通讯作者(Corresponding authors): 杨亚军, E-mail: yjyang@mail.tricaas.com; 肖斌, E-mail:xiaobin2093@sohu.com
第一作者联系方式: E-mail: zhoutianshan@nwsuaf.edu.cn
Received(收稿日期): 2015-09-22; Accepted(接受日期): 2016-01-11; Published online(网络出版日期): 2016-01-19.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160119.1327.006.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00525
紫芽茶树类黄酮生物合成关键酶基因表达与总儿茶素、花青素含量相
关性分析
周天山 1 王新超 2 余有本 1 肖 瑶 1 钱文俊 1 肖 斌 1,* 杨亚军 2,*
1西北农林科技大学园艺学院, 陕西杨凌 712100; 2中国农业科学院茶叶研究所 / 农业部茶树生物学与资源利用重点实验室, 浙江杭州
310008
摘 要: 儿茶素类化合物与花青素均由类黄酮代谢途径合成, 紫芽茶中富含花青素。为探明紫芽茶树中类黄酮生物
合成代谢流的情况, 本试验以来源于湄潭苔茶后代的 1 株紫色芽叶茶树和 1 株绿色芽叶茶树为材料, 测定芽下第一
叶、第二叶和第三叶的叶色、儿茶素类组分和花青素总量, 分析了类黄酮生物合成相关的基因表达情况及基因表达
量同总儿茶素、花青素累积量之间的相关性。结果表明, 紫芽茶树中各叶位中花青素含量均显著高于对照绿芽茶树,
而儿茶素类总量却低于对照; 类黄酮生物合成关键酶(PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、ANR1、ANR2、F3’H
和 F3’5’H)基因均呈现上调趋势。紫色芽叶中的总儿茶素与花青素, 同各相关基因(LAR 除外)表达水平的相关性都较
高, 且二者相关系数差异不大。绿色芽叶中的总儿茶素与各基因(LAR、F3’H除外)表达的相关系数, 明显高于花青素
同各基因表达的相关系数。
关键词: 紫芽茶树; 基因表达分析; 总儿茶素; 花青素; 相关性分析
Correlation Analysis between Total Catechins (or Anthocyanins) and Expres-
sion Levels of Genes Involved in Flavonoids Biosynthesis in Tea Plant with
Purple Leaf
ZHOU Tian-Shan1, WANG Xin-Chao2, YU You-Ben1, XIAO Yao1, QIAN Wen-Jun1, XIAO Bin1,, and YANG
Ya-Jun2,
1 College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2 Key Laboratory of Tea Plant Biology and Resource Utilization,
Ministry of Agriculture / Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China
Abstract: Flavan-3-ols (aka catechins) and Anthocyanins found in large amounts in tea plant with purple leaf are synthesized
through flavonoids metobolic pathway. To investigate the metobolic flux of flavanoids biosynthetic pathway in tea plant with pur-
ple leaf, we employed a tea plant with purple leaf and a tea plant with green leaf both from Mei-Tan-Tai-Cha, to examine the ex-
pression profiles of related genes involved in flavonoids biosynthesis intensively and determine the concentrations of catechins
and anthocynins. The correlation between total catechins (or anthocyanin) and the expression levels of related genes were ana-
lyzed. The results indicated that the expression levels of related genes (PAL, CHS, CHI, F3H, DFR, ANS, ANR1, ANR2, F3’H, and
F3’5’H) were up-regulated in purple leaves as compared with those in the green leaves. The purple leaf also had higher concentra-
tion of anthocyanins than the green leaf, while the green leaf was richer in total catechins. In purple leaves, the expression levels
of related genes (except LAR) were highly correlated with both concentrations of total catechins (r = 0.84–0.99) and anthocyanins
(r = 0.72–1.00). In contrast, there was only a high correlation between the expression levels of related genes (except LAR and
F3’H) and the concentration of total catechines (r = 0.64–0.77) in green leaves.
Keywords: Tea plant with purple leaf; Gene expression analysis; Total catechins; Anthocyanins; Correlation analysis
526 作 物 学 报 第 42卷


茶多酚是茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]
中主要的次生代谢产物 , 其含量可达鲜叶干重的
18%~36%, 它包括儿茶素类(黄烷醇类), 黄酮及黄
酮醇类, 花青素和花白素类, 酚酸及缩酚酸等[1]。除
酚酸及缩酚酸外, 均具有 2-苯基苯并吡喃为主体的
结构, 统称为类黄酮化合物。植物中类黄酮化合物
生物合成途径, 现已基本探明[2-4]。
儿茶素类是茶叶中多酚类化合物的主体, 占茶
叶干重的 12%~24%, 花青素在一般茶叶中仅占干重
的 0.01%, 而在具有紫芽、紫叶、紫茎特性的紫鹃品
种中高达 2.7%~3.6%[5]。一般认为, 紫色芽叶制成绿
茶品质较差, 汤色发褐, 滋味苦涩, 叶底靛青。近年
来, 随着花青素所具有的抗氧化[6]、抗过敏[7]和缓解
眼部疲劳 [8]等生物学活性被人们认识 , 现已有
Benibana茶[9]、Sunrouge茶[10]和紫鹃茶[11] 3个富含
花青素的茶树品种得以开发。因为饮用富含花青素
的紫芽茶, 不仅能摄取丰富的儿茶素类, 而且能同
时摄取花青素, 更具有保健价值。如Maeda-Yamamoto
等[12]研究发现, Sunrouge 茶的水提取物对乙酰胆碱
酯酶具有很强的抑制作用, 因而可预防乙酰胆碱酯
酶相关疾病。
对紫芽茶树的研究, 主要集中在花青素含量同
叶色的关系[13-14]、花青素的分离鉴定和生物活性方
面[9-10,12,15]。另外, 陈林波等[16]曾采用 cDNA-AFLP
技术研究了紫鹃幼嫩叶片和成熟叶片的基因表达差
异, 并筛选出相关的基因。但对于紫芽茶树中类黄
酮生物合成关键酶基因的表达、儿茶素类物质的累
积以及花青素的累积的关系, 目前尚未见报道。本
试验分别以湄潭苔茶后代中具有相似遗传背景的 1
株紫色芽叶和 1 株绿色芽叶的茶树单株为材料, 分
析了类黄酮生物合成关键酶基因的表达情况, 同时
检测了儿茶素类物质和花青素的累积及紫芽茶树中
类黄酮生物合成代谢流的情况, 为进一步探明茶树
紫芽形成机制奠定基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
在西北农林科技大学西乡茶叶试验站种质资源
圃的湄潭苔茶后代(编号 51)中有 1株紫色芽叶茶树,
其他均为绿色芽叶。紫色芽叶茶树编号为 51-2, 另
选 1株正常绿色芽叶茶树作为对照, 其编号为 51-1。
以此 2 株茶树作为试验材料, 分别在春季摘取芽下
第一叶、第二叶和第三叶, 立即投入液氮冷冻, 再放
入–80℃冰箱保存备用。
1.2 叶色测定
采用手持柯尼卡美能达 CR400 色彩色差计, 将
测试头对准茶树叶片中间部位, 按下测试键, 读取
并记录 L、a、b 色差值。依次测量芽下第一叶、第
二叶和第三叶的色差值, 每个叶位测量 20 片, 重复
3次。
1.3 RNA的提取和 cDNA第一链合成
参照 TaKaRa RNAiso Plus Total RNA提取试剂
盒说明书提取叶片总 RNA, 对总 RNA进行浓度、完
整性等质量检验后, 调整浓度至 1 µg µL–1, –80℃保
存备用。采用 TaKaRa Prime Script RT Reagent Kit
合成 cDNA第一链。
1.4 茶树类黄酮生物合成关键基因定量分析
根据 NCBI 中登录的基因序列, 设计定量 PCR
引物(表 1)。荧光定量在 iQ5 实时定量 PCR 仪中进
行, 以茶树 β-actin 基因为内参, 反应体系含 2.0 µL
浓度为 50 ng µL–1的 cDNA、0.8 µL上下游引物(引
物浓度为 10 µmol L–1), 7.4 µL ddH2O和 10 µL SYBR
Premix Ex Taq II。
反应程序为95℃预变性2 min, 95℃变性30 s,
52℃退火30 s, 72℃延伸30 s, 循环40次, 每个样品3
个重复。反应结束后分析荧光值变化曲线和熔解曲
线, 采用2–ΔΔCT法[17]分析。
1.5 儿茶素类组成与含量分析
称取 0.1 g 样品, 在液氮中研磨成粉末, 加入
1 mL 甲醇 , 振荡提取 20 min, 在 4℃条件下
10 800×g离心 10 min, 取上清液, 再用 0.2 µm滤膜
过滤上清液 , 用液相色谱分析儿茶素类组成及含
量。色谱条件[18]: A相是 2%乙酸, B相是乙腈, 流速
1 mL min–1, 柱温 30℃, 检测波长 280 nm, 进样量
10 µL; 梯度洗脱, B相在 16 min内由 6.5%线性上升
到 25%, 25 min时再回到 6.5%。
1.6 花青素总量分析
参照文献[19]分析花青素总量。称取 1.0 g液氮
磨碎样, 加入 50 mL MeOH/HCl (99∶1, v/v)提取液,
以 900转 min–1的速度在室温下磁力搅拌 4 h, 过滤
后减压旋转蒸发至干。再用 5 mL的蒸馏水溶解即得
花青素提取液。分别吸取 200 µL花青素提取液, 依
次加 1.8 mL pH 1.0的 0.025 mol L–1 KCl缓冲液和 pH
4.5 mol L–1的 0.4 mol L–1乙酸钠配制成 2份比色液,
分别于 520 nm和 700 nm测定吸光值, 以 cyanidin-3-
glucoside作为标品绘制标准曲线。
第 4期 周天山等: 紫芽茶树类黄酮生物合成关键酶基因表达与总儿茶素、花青素含量相关性分析 527


表 1 实时定量 PCR引物
Table 1 Primers for real-time PCR
基因
Gene
登录号
Accession No.
上游引物
Forward primer (5–3)
下游引物
Reverse primer (5–3)
产物长度
Product length (bp)
PAL D26596 TCCAATTCCTTGCCAATCC AACTGCCTCGGCTGTCTTTC 106
CHS AY169403 ACAAAGGCAATCAAAGAATGG ATGGGCGAAGACCGAGTAG 124
CHI DQ904329 TGAGACTGAACCCAAGACCG TAGATTTTGATGCCGATGCC 114
F3H AY641730 TACCATCACCCTGCTCCTCC CATTCTTGAACCTCCCATTGC 153
F3’H KT180309 TCGACCAGAACGATTCCTACC ACTGGACCATACGCAACCCTA 134
F3’5’H DQ194358 TCTCAATCTTCCCAGAGTCGC CAGTCTTCGCATTCTTTCCAC 173
DFR AB018685 ATTCCCACCAAGCCTAATCAC CCTGAGGACGCTCATACAAGA 137
ANS AY830416 TTCAAGGGTATGGGAGCAAA TGCAGGAATGTAGTCGGTTG 139
LAR GU992401 AACTCACCCTAGTCCATGCCA CACCCTCCTCTTTTCGTTGTA 134
ANR1 GU992402 CATAGCCGGTTGTGACCTTG TGACACGTTTAACCGTTCCTG 147
ANR2 GU992400 CGAGACCCAGGCAATCAGA ACCAGGTCACAACCCGCTA 131
β-actin HQ420251.1 GCCATCTTTG ATTGGAATGG GGTGCCACAACCTTGATCTT 175

含量(μg g–1) = (A×K×DF)/FW, 其中 A = (A520 nm–
A700 nm)pH 1.0–(A520 nm–A700 nm)pH 4.5; K为由标准曲线求
得的常数; DF为稀释倍数; FW为样品鲜重(g)。
1.7 数据分析
采用 IBM SPSS 19.0软件分析试验数据。
2 结果与分析
2.1 紫色芽叶色泽
在亨特表色系统中, L表示亮度, a和 b表示色调
和度。a为正值时, 表示红的程度, 正值越大颜色越
红; a 为负值表示绿的程度, 其绝对值越大色泽越
绿。b为正值时, 表示黄的程度, 正值越大颜色越黄;
b为负值表示蓝的程度, 其绝对值越大色泽越蓝。经
多重比较发现, 两株茶树相同叶位的叶片色泽上存
在显著差异(表 2)。对于 51-2 来说, 其不同叶位的叶
片色泽上也存在显著差异, 51-2第一叶的 a值为正值,
且最高, 表明 51-2 芽下第一叶叶色最红, 芽下第二
叶(51-2第二叶)其次, 但芽下第三叶(51-2第三叶)的
a值为负值, 说明叶色已属于绿色范围。结合图 1发
现, 51-2的芽下第三叶中间部分为绿色, 叶缘泛红。
色差分析表明, 试验所用的材料色泽差异明显。
2.2 紫色芽叶中儿茶素类化合物与花青素含量
根据 2-苯基苯并吡喃 B 环上羟基的数量, 茶叶
中的儿茶素类可分为 B 环二羟基儿茶素(B-3’,4’-
catechins)和 B环三羟基儿茶素(B-3’,4’,5’-catechins)。
前者包括儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表儿茶素没食
子酸酯(ECG)和儿茶素没食子酸酯(CG); 后者主要
有表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸
酯(EGCG)和没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)。2-苯
基苯并吡喃 B 环 3’和 5’位的羟基化分别由 F3’H 和
F3’5’H 催化。由图 2 可以看出, 绿色芽叶植株的 B
环三羟基儿茶素和总儿茶素含量呈现芽下第二叶>

表 2 紫色芽叶与对照色泽
Table 2 Values of L, a, and b for purple leaves and control
样品 Sample L a b
第一叶 1st leaf 45.72±0.24 e –14.99±0.37 b 28.11±0.44 e
第二叶 2nd leaf 46.62±0.09 e –15.66±0.24 a 28.85±0.49 f
绿色芽叶(对照)
Green leaf (control) (51-1)
第三叶 3rd leaf 42.42±0.40 d –14.97±0.54 b 23.92±0.63 d
第一叶 1st leaf 30.30±0.38 a 4.71±0.33 e 3.91±0.29 a
第二叶 2nd leaf 33.71±0.26 b 2.47±0.09 d 10.44±0.28 b
紫色芽叶
Purple leaf (51-2)
第三叶 3rd leaf 34.92±0.36 c –5.64±0.24 c 15.15±0.31 c
L表示明暗度, L = 0时表示黑色, L = 0时表示白色; a表示红绿, a为正值表示红色, a为负值表示绿色; b表示黄蓝, b为正值表示
黄色, b为负值表示蓝色。采用 Duncan’s 多重比较方法分析(P < 0.05, n = 20)。
The lightness, L, represents the darkest black at L = 0 and the brightest white at L = 100. The red/green opponent colors are represented
along the a axis, with green at negative a values and red at positive a values. The yellow/blue opponent colors are represented along the b axis,
with blue at negative b values and yellow at positive b values. Duncan’s multiple range test (P < 0.05, n = 20).
528 作 物 学 报 第 42卷



图 1 紫色芽叶与绿色芽叶(对照)植株
Fig. 1 Tea plant with purple leaf and green leaf (control)
51-1: 绿色芽叶(对照); 51-2: 紫色芽叶。
51-1: green leaf (control); 51-2: purple leaf.
芽下第一叶>芽下第三叶; B环二羟基儿茶素含量呈
现芽下第一叶>芽下第二叶>芽下第三叶。紫色芽叶
植株的 B 环二羟基儿茶素、B 环三羟基儿茶素和总
儿茶含量呈现芽下第一叶>芽下第二叶>芽下第三
叶。不过, 紫色芽叶植株的各叶位叶片的 B 环三羟
基儿茶素和总儿茶素均低于绿色芽叶植株。
花青素含量以紫色芽叶植株的芽下第一叶最高,
达到 866.08 µg g–1(鲜重), 芽下第二叶为 183.46 µg
g–1 (鲜重), 芽下第三叶为 103.76 µg g–1 (鲜重), 分别
是绿色植株相应叶位叶片的 27.00、28.39和 7.49倍
(图 3)。

图 2 紫色芽叶中儿茶素类化合物含量
Fig. 2 Content of catechins in tea plant with purple leaf
A: B环二羟基儿茶素; B: B环三羟基儿茶素; C: 总儿茶素。51-1: 绿色芽叶(对照); 51-2: 紫色芽叶。
采用 Duncan’s 多重比较方法分析(P < 0.05, n = 3)。
A: B-3’4’-catechin; B: B-3’4’5’-catechin; C: total catechins. 51-1: green leaf (control); 51-2: purple leaf.
Duncan’s multiple range test (P < 0.05, n = 3).


图 3 紫色芽叶中花青素含量
Fig. 3 Content of anthocyanins in tea plant with purple leaf
51-1: 绿色芽叶(对照); 51-2: 紫色芽叶。
采用 Duncan’s多重比较方法分析(P < 0.05, n = 3)。
51-1: green leaf (control); 51-2: purple leaf.
Duncan’s multiple range test (P < 0.05, n = 3).

2.3 紫色芽叶中类黄酮生物合成相关基因表达
分析
从图 4可以看出, 紫色芽叶中 PAL (苯丙氨酸解
氨酶)、CHS (查耳酮合成酶)、CHI (查耳酮异构酶)、
F3H (黄烷酮 3’-羟化酶)、DFR (二氢黄酮醇 4’-还原
酶)、ANS (花青素合成酶)、ANR1 (花青素还原酶 1)、
ANR2 (花青素还原酶 2)、F3’H (类黄酮 3’-羟化酶)
和 F3’5’H (类黄酮 3’,5’-羟化酶)的表达量显著高于
对照相应叶位叶片 , 尤其在芽下第一叶中。其中
F3’H 和 F3’5’H 上调幅度最大, 它们的表达量分别
是对照芽下第一叶的 9.16~30.43 倍和 10.69~31.82
倍。此外, 上调幅度较大的还有 ANS和 ANR2。这与
紫色芽叶植株的各叶位叶片中 B 环三羟基儿茶素和
总儿茶素含量都低于绿色芽叶植株(图 2)的结果不
一致。在绿色芽叶植株(51-1)中, 除 LAR (无色花色
素还原酶)和 F3’H 外, 其他基因的表达量都呈现芽
下第二叶>芽下第一叶>芽下第三叶; 但在紫色芽叶
植株(51-2)中, 除 LAR外, 其他基因的表达量都呈现
芽下第一叶>芽下第二叶>芽下第三叶。这与图 2 中
紫色芽叶植株的 B 环二羟基儿茶素、B 环三羟基儿
茶素和总儿茶素含量变化趋势相吻合。LAR 在紫色
芽叶中上调不明显, 仅在芽下第二叶和第三叶中比
对照略有上调。
第 4期 周天山等: 紫芽茶树类黄酮生物合成关键酶基因表达与总儿茶素、花青素含量相关性分析 529



图 4 紫色芽叶中类黄酮生物合成相关基因相对表达量
Fig. 4 Expression levels of related genes involved in flavonoids biosynthesis in tea plant with purple leaf
51-1: 对照; 51-2: 紫色芽叶。采用 Duncan’s 多重比较方法分析(P < 0.05, n = 3)。
51-1: control; 51-2: purple leaf. Duncan’s multiple range test (P < 0.05, n = 3).

2.4 总儿茶素、花青素与相关基因表达量相关性
分析
如表3所示, 紫芽茶树中, 无论是总儿茶素还是花
青素, 同各相关基因(LAR 除外)表达水平的相关性都
较高, 且二者相关系数差异不大。而绿色茶树中, 则是
总儿茶素与各基因(LAR、F3’H除外)表达的相关系数,
明显高于花青素同各基因表达的相关系数。这说明紫
色芽叶植株中类黄酮生物合成的代谢流朝向儿茶素类
和花青素合成2个方向; 绿色芽叶植株中类黄酮生物
合成的代谢流主要朝向儿茶素类物质合成。

表 3 总儿茶素、花青素与相关基因表达量相关性分析
Table 3 Pearson’s correlation analysis between total catechins (or anthocyanins) and expression levels of related genes
相关系数 Correlation coefficient

PAL CHS CHI F3H DFR ANS ANR1 ANR2 F3’H F3’5’H LAR
TC 0.84 0.99* 0.98* 0.99* 0.99* 0.99* 0.99* 0.90 0.85 0.94 –0.50 51-2
Antho 1.00* 0.89 0.92* 0.90 0.72 0.90 0.72 0.99* 1.00* 0.96* 0.09
TC 0.77 0.71 0.74 0.65 0.69 0.71 0.70 0.65 0.76 0.64 0.55 51-1
Antho 0.37 0.29 0.33 0.21 0.26 0.29 0.27 0.20 0.98* 0.20 0.88
51-1: 绿色芽叶(对照); 51-2: 紫色芽叶。*显著相关性(P<0.01)。
51-1: green leaf (control); 51-2: purple leaf; TC: total catechins; Antho: anthocyanins. *Significant correlation (P<0.01).
530 作 物 学 报 第 42卷


3 讨论
PAL (苯丙氨酸解氨酶)是类苯丙烷代谢途径的
第一个酶, 它调节植物初级代谢的碳流向类苯丙烷
代谢途径[2-4]。茶树中有 2 个 PAL 序列(GenBank 登
录号为 D26596 和 AY694188), 它们的相似性达到
95.06%, 可能是等位基因序列。实际上, Matsumoto
等[20]曾报道 PAL (GenBank登录号为D26596)在单倍
体茶树中以单基因形式存在。拟南芥中 PAL1 被认
为专一作用于类黄酮生物合成途径[21], 本试验中所
分析的 PAL (GenBank登录号为 D26596)与其相似性
高达 85%。Singh 等[22]曾报道茶树受干旱、创伤、
赤霉素及脱落酸处理过程中, PAL 基因的表达与儿
茶素类化合物的累积呈正相关, 这与本试验的结果
相一致。另外, 在本试验紫芽茶树中, PAL基因的表
达还与花青素的累积呈正相关(r = 1.00)。不过在白
化的安吉白茶中, PAL 基因的表达与儿茶素类化合
物的累积呈负相关[23]。
CHS (查耳酮合成酶)催化类黄酮生物合成第一
步反应, 也是茶树中儿茶素类物质生物合成的关键
酶之一, 其催化合成的柚皮素查耳酮, 经 CHI (查耳
酮异构酶)、F3H (黄烷酮 3-羟化酶)、DFR (二氢黄酮
醇 4-还原酶)和 ANS (花青素合成酶)催化生成花青
素[2-4]。本试验中, 紫芽茶树各叶位 CHS、CHI、F3H、
DFR、ANS 这 5 个酶基因表达均较对照上调, 这与
紫芽叶片中花青素含量比对照高出 7.49~27.00 倍的
结果相吻合。
花青素的基本结构是 2-苯基苯并吡喃, 由于取
代基不同(羟基或甲氧基), 形成了各种各样的花青
素, 矢车菊素(cyanidin)、天竺葵素(pelargonidin)和飞
燕草素(delphindin)是植物常见的花青素。其中矢车
菊素的合成需要 F3’H的参与, 以催化 B环 3’位的羟
基化, 而飞燕草素则需经过 F3’5’H催化 B环 3’5’位
的羟基化而形成[2-4]。本试验中, 紫色芽叶植株的花
青素同 F3’H 和 F3’5’H 的相关性都达到显著水平,
而绿色芽叶植株的花青素仅同 F3’H 的相关性达到
显著水平。这是否预示着绿色芽叶植株中花青素主
要是 B环 3’,4’-二羟基化型, 而紫色芽叶植株中存在
B环 3’,4’-二羟基化型和 B环 3’,4’,5’-三羟基化型的
花青素, 尚需验证。
从类黄酮代谢途径可以看出, 花青素的合成在
儿茶素类物质(EC、EGC、ECG和 EGCG)之前, 花青
素还原酶(ANR)催化花青素(cyanidin 和 delphinidin)
合成两种表儿茶素类(EC和 EGC), 继而合成酯型儿
茶素类(ECG和 EGCG)。据 Pang等[24]研究表明, 茶
树中的 ANR1 和 ANR2 都能将花青素(cyanidin 和
delphinidin)转化成两种表儿茶素类(EC和 EGC)。本
研究中, 紫芽植株的 ANR1和 ANR2相对于对照均上
调, 这说明造成紫芽中总儿茶素含量比对照低不是由
花青素还原酶(ANR)引起, 而是由其他因素引起的。
对紫色芽叶茶树中的花青素分离鉴定 [9-10,12,15]
发现, 其花青素主要有飞燕草-3-O-(6-(E)-p-香豆酰)
吡喃型半乳糖苷、飞燕草-3-O-(6-(E)-p-香豆酰)吡喃
型葡萄糖苷、矢车菊-3-O-(6-(E)-p-香豆酰)吡喃型半
乳糖苷、矢车菊-3-O-(6-(E)-p-香豆酰) 吡喃型葡萄糖
苷、飞燕草-(Z)-p-香豆酰-吡喃型半乳糖苷和矮牵牛
素-(E)-p-香豆酰-吡喃型半乳糖苷。由此可见, 茶叶
中的花青素主要是 B 环 3’,4’-二羟基化型和 B 环
3’,4’,5’-三羟基化型, 并以葡萄糖苷和半乳糖苷的形
式存在。本实验中的紫芽植株芽下第一叶中花青素
含量为 866.08 µg g–1鲜重, 明显高于对照植株, 但
紫芽植株与对照绿芽植株都是来源于湄潭苔茶, 具
有类似的遗传背景。为什么二者在相关基因表达、
儿茶素类物质组成与含量、花青素含量上存在显著
性差异？又是什么调节这种差异？是否是紫芽植株
中类黄酮-3-O-糖基转移酶(UDPG-flavonoid glucosy-
ltransferase UFGT)活性比对照绿芽植株高, 从而有
利于紫芽植株中花青素(苷)的累积, 减少了儿茶素
类物质的合成？这些问题是需研究的重点。本课题
组正在进行的紫芽茶树转录组分析、相关基因克隆
与酶学分析, 也许将能为上述疑问提供部分解释。
4 结论
本试验中所用的紫色芽叶茶树与对照绿色芽叶
茶树, 在叶色上存在显著差异。相对于对照, 紫芽茶
树花青素含量高, 儿茶素类化合物总量低; 类黄酮
生物合成关键酶(PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、
ANR1、ANR2、F3’H 和 F3’5’H)基因表达量上调。
紫色芽叶中, 各相关基因(LAR 除外)表达量, 不仅
同总儿茶素累积相关性高(r = 0.84~0.99), 而且与花
青素累积相关性也较高(r = 0.72~1.00)。绿色芽叶中,
各基因(LAR、F3H 除外)表达量仅同总儿茶素累积
相关性高(r = 0.64~0.77)。
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