决定茶树EGCG含量的关键基因筛选与功能分析

EGCG（表没食子儿茶素没食子酸酯）是茶叶中关键的生物活性成分，具有三抗、三降、三消的保健功能。本课题组已筛选出高EGCG茶树新品系，并用mRNA差异显示技术和双向凝胶电泳技术对外源诱导新梢中EGCG合成相关基因和蛋白进行了研究，克隆出EGCG途径中的花色素还原酶(ANR)基因。但是，决定茶树EGCG含量的关键基因，迄今国内外尚未明确。在前期工作基础上，我们拟用高通量测序技术分析高EGCG含量茶树新品系"1005"及其父母本（普通茶树）的转录组，并对它们不同发育时期叶片的基因表达谱进行研究，从所获得的差异表达unigenes中筛选出一批表达水平与茶树EGCG含量具有相关性的unigenes。根据有关Unigenes序列设计引物，通过RACE获得其全长，构建出原核表达和植物正、反义表达载体，利用原核表达和茶树细胞的转基因试验来分析这些基因的功能，为今后EGCG的代谢调控提供技术支撑。

1 项目的背景：.EGCG是茶叶中关键的生物活性成分，但决定EGCG含量的关键基因尚未明确。本研究主要进行决定茶树EGCG含量的关键基因筛选与分析。.2 主要研究内容：.应用高通量测序技术分析高EGCG含量茶树新品系“1005”及其父母本的转录组，并对它们不同发育时期芽叶的基因表达谱进行研究，筛选出表达水平与茶树EGCG含量具有相关性的unigenes。通过RACE获得其全长，并进行生物信息学分析预测，应用Q-PCR，分析这些基因与茶树不同发育时期芽叶EGCG含量的关系；对调节基因进行亚细胞定位，克隆基因组DNA和启动子，构建原核表达载体，进行功能验证。.3 重要结果： .研究了高EGCG含量茶树新品系“1005”及其父母本的芽叶9个转录组；分析了芽叶不同发育阶段基因表达谱差异；筛选出决定茶树EGCG含量的关键候选基因，并进行关联分析和Q-PCR分析验证；克隆出决定茶树EGCG含量的关键基因；分析了决定茶树EGCG含量的关键基因功能。.4 关键数据：.4.1 高EGCG茶树新品系1005及其父母本的芽、2叶、4叶共9个样品的转录组数据公布于NCBI：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=SRP059658。.4.2 克隆出决定茶树EGCG含量的关键基因，全长序列公布于NCBI：aroDE基因3条全长cDNA序列分别命名为Cs1005-aroDE1、Cs1005-aroDE2、Cs1005-aroDE3，登录号为KM009085、KM009086、KM009087。MYB基因全长cDNA序列命名为CS-MYB，登录号为KM079193；基因组CS-MYB基因及其启动子序列登录号为KU133350。bHLH基因全长cDNA序列命名为CS-bHLH，登录号为KM236565；基因组CS-bHLH基因及其启动子序列登录号为KU133349。Ankyrin基因全长cDNA序列命名为CS-Ankyrin，登录号为KM236566；基因组CS-Ankyrin基因及其启动子序列登录号为KU133348。.5 科学意义：.筛选并克隆出决定茶树EGCG含量的关键基因，为今后EGCG的代谢调控提供技术支撑。 转录组数据（9个样品），为茶树基因表达和基因克隆等系列研究提供了重要的数据资源和科学依据。