
技术摘要:
本发明属于茶叶加工技术领域,尤其涉及一种丙二烯氧化物合成酶、编码基因CsAOS及其应用。其中丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示;丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明提供了一种来源于茶叶且与茶叶香 全部
背景技术:
红茶是一种全发酵茶,用适宜的茶树新芽叶为原料,经萎凋、揉捻(切)、发酵、干燥 等一系列工艺过程精制而成,是国际茶叶市场上的主要销售茶类,颇受消费者的喜爱。茶叶 的多酚类物质在红茶发酵过程中发生氧化还原等一系列反应,使茶叶颜色由绿变红,形成 “红叶红汤”的基本特征和香型,从而使红茶具有独特的品味。 茶叶香气是指气味物质不同浓度和比例对嗅觉神经产生影响,使人觉察到的茶叶 特有的气味。茶叶香气是对茶叶品质起重要作用的因素之一,影响茶叶香气的因素有很多, 如茶树品种、栽培条件、自然环境、加工工艺、储藏方法等,已检测到茶叶中的挥发性成分高 达几百种,以醛类、酮类、醇类、酯类等香气化合物为主。这些成分以不同比例的组合,构成 了不同香型和类型的茶叶。茶叶中的香气成分物质虽然种类很多,但其含量却微乎其微,鲜 叶中仅占0.001%-0.05%(占干物),红茶中仅占0.01%-0.03%(占干物)。 目前的研究表明,红茶中的香气物质主要来源于3个方面,包括萜烯类化合物如香 叶醇、类胡萝卜素降解产生的化合物,如紫罗兰酮等,以及茶叶细胞膜脂质过氧化产生的氧 化脂质(Oxylipins)类化合物。多数植物的绿叶中单半乳糖二酰甘油(MGDG),双半乳糖二酰 甘油(DGDG)占绿叶膜脂的80%以上。这两种叶绿体膜脂在茶叶加工过程中,被激活的磷酸 酯酶A1(PLA1)作用下分解产生α-亚麻酸(α-Linolenic acid,18:3),后者经脂氧合酶(LOX) 催化生成13S-氢过氧亚麻酸(13-HPOT)。13-HPOT可以在不同的生理状态或环境胁迫下产生 不同的分解产物。一方面,13-HPOT由脂氢过氧化物裂解酶(HPL)催化分解为C6-C9挥发性物 质,包括3-己烯醛和己醛等具有青草香气的挥发性物质;另一方面,13-HPOT先后在丙二烯 氧化物合成酶(AOS)和丙二烯氧化环化酶(AOC)催化下转化为氧化植物二烯酸(OPDA) ,叶绿 体中生成的OPDA被转运蛋白运输至过氧化物酶体中,经由氧化植物二烯酸还原酶(OPDA Reductase)以及3次β-氧化最终生成茉莉酸(JA)。JA再被JAMT催化的甲基化反应产生甲基 茉莉酸酯。(图1:茉莉酸类物质的合成途径)。
技术实现要素:
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种丙二烯氧化物合成酶、编码基因 CsAOS及其应用,目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分 问题。 本发明是这样实现的,一种丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS,核苷酸序列见SEQ ID NO .1所示,或与SEQ ID NO .1限定的DNA序列杂交且编码相同功能蛋白质的DNA序列;或与 SEQ ID NO.1限定的DNA序列具有90%以上同源性,且编码相同功能蛋白质的DNA分子。 本发明还披露了一种丙二烯氧化物合成酶,氨基酸序列见SEQ ID NO.2所示,或由 3 CN 111575305 A 说 明 书 2/7 页 SEQ ID NO.2所示序列经过若干个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加,且具有相同蛋 白功能的氨基酸序列;或由SEQ ID NO .2所示的氨基酸序列衍生的,具有98%以上同源性 的,且具有相同蛋白功能的氨基酸序列。 本发明还披露了上述的丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS在制备和/或作为脂氧合 酶中的应用。 本发明还披露了上述的丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS在调整茶叶中挥发性物质 含量中的应用。 进一步地,所述茶叶中挥发性物质为庚醛、己醛、2-己烯醛、2,4-己二烯醛、2,4-庚 二烯醛、2-己烯-1-醇乙酸酯、2-乙基己醇、苯甲醇、芳樟醇、苯乙醇、壬烯醛、壬醇、香叶醇、 3-己烯基酯己酸、3-己烯酸-3-己烯酯或己酸-己基酯中的至少一种。 本发明还披露了上述的丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS在调整茶叶中茉莉酸类物 质含量和/或水杨酸含量中的应用。 进一步地,所述茉莉酸类物质为茉莉酸、茉莉酸氨基酸和甲基茉莉酸酯中的至少 一种。 本发明还披露了上述的丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS在调整茶叶中茉莉酸前提 物质OPDA含量中的应用。 本发明还披露了上述的丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS在作为标志物筛选适合制 作绿茶的茶树品种和/或适合制作红茶或黑茶的茶树品种中的应用。 本发明还披露了上述的丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS在茶树育种中的应用。 本发明还披露了一种促进茶叶中丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS的表达量的方 法,包括对茶叶进行萎凋、揉捻和发酵处理步骤中的至少一种处理方式。 综上所述,本发明的优点及积极效果为: 本发明提供了一种来源于茶叶的与茶叶香气相关的丙二烯氧化物合成酶基因 CsAOS,且丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS编码的蛋白具有丙二烯氧化物合成酶的功能。 本发明通过检测红茶加工过程中丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS的表达差异发 现,红茶的加工萎凋、揉捻和发酵都促进该基因的表达,说明该基因参与红茶的制作过程。 本发明通过体外瞬时表达以及体外寡核苷酸反义抑制实验发现并证明了,CsAOS 的表达能够显著影响茶叶中挥发性物质以及茉莉酸类物质的含量,为茶叶的加工处理以及 培育优良茶树品种提供新的技术手段。 附图说明 图1是茉莉酸类物质的合成途径; 图2是本发明实施例的舒茶早不同组织中丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS的表达 差异;其中,L1:一叶;L2:二叶;L3:三叶;FL:花;FR:果;S:茎;R:根;B:芽; 图3是本发明实施例的红茶加工过程中丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS的表达差 异; 图4是本发明实施例的CsAOS在不同适制性茶树品种中的表达; 图5是本发明实施例的体外寡核苷酸反义抑制实验中丙二烯氧化物合成酶基因 CsAOS的表达量; 4 CN 111575305 A 说 明 书 3/7 页 图6是本发明实施例的体外寡核苷酸反义抑制实验3d后茉莉酸类物质测定结果; 图7是本发明实施例的体外寡核苷酸反义抑制实验3d后挥发类物质测定结果; 图8是本发明实施例的体外瞬时表达丙二烯氧化物合成酶基因CsAOS的表达量; 图9是本发明实施例的体外瞬时表达3d后茉莉酸类物质测定结果。