植物葉片在不同發(fā)育階段、不同環(huán)境條件下常會變色。葉片變色作為觀賞特性在園林建設(shè)中廣泛利用，如秋色葉樹種、彩色葉植物等，增加了葉色季相變化、植物色彩等觀賞效果，一直以來受到人們關(guān)注。當(dāng)然，綠色是植物最主要的顏色,由葉綠素產(chǎn)生。除葉綠素外,植物界還存在類胡蘿卜素(carotenoid)、類黃酮(flavonoid)和甜菜堿(betalain)三大類色素,它們與葉綠素配合,使植物呈現(xiàn)出五彩斑斕的顏色模式。
植物葉色突變是植物在生長過程中葉色發(fā)生變化的現(xiàn)象,由葉綠素合成受阻或降解加快所引起。植物葉色突變的種類較多,性狀較明顯,通過觀察葉片顏色即可鑒別。根據(jù)葉色表型可將其分為白化、條紋、黃化、淡黃綠、淡綠、常綠、斑葉、紫葉、類病斑、白黃和白綠等類型。
從左到右：金邊蘭、斑葉垂榕及金邊楊
其實，這么說來茶葉“變黃”事實上也是大自然中常見的現(xiàn)象。
機緣巧合之下，我們在武夷山當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)了肉桂與福建水仙的黃化突變體，為了揭示其黃化機理，就此展開了研究。
肉桂篇：
圖中YR代表黃化肉桂，GR代表肉桂
通過使用多組學(xué)手段發(fā)現(xiàn)，與肉桂相比，黃化肉桂中共鑒定出130種顯著變化的代謝物和55種差異表達(dá)的基因。黃化肉桂的葉色主要受色素代謝的影響，包括葉綠素，類胡蘿卜素和類黃酮。分子層面上，三種熱休克蛋白（HSP）和四種熱休克轉(zhuǎn)錄因子（HSF）的共表達(dá)也可能通過影響葉綠體來調(diào)節(jié)葉片著色生物發(fā)生。
在黃化肉桂中，有103個代謝物豐度明顯增加，尤其是核苷酸和氨基酸及其衍生物和類黃酮，這表明黃化肉桂可能是用于種植和育種的理想黃化突變體質(zhì)。
肉桂和黃化肉桂差異代謝物熱圖
水仙篇：
在本研究中，我們在水仙與其黃金水仙之間進(jìn)行了針對性強的代謝和轉(zhuǎn)錄組分析。在分子水平上，MEP途徑中基因表達(dá)水平的改變可能已經(jīng)抑制了HS中葉綠素和類胡蘿卜素的產(chǎn)生，這可能是HS表型變化的主要原因。
類胡蘿卜素組分及相關(guān)通路
在代謝物水平上，我們鑒定出大量與光保護(hù)有關(guān)的代謝物在黃金水仙中大量積累，包括黃酮，花色苷，黃酮醇，黃烷酮，維生素及其衍生物，多酚，酚酰胺等。該結(jié)果與酶活性結(jié)合在一起實驗表明，即使在正常光照條件下，光合色素的缺乏也使黃金水仙更容易受到紫外線的影響。此外，除常見氨基酸外，我們還鑒定了許多含氮化合物，包括核苷酸及其衍生物，氨基酸衍生物，甘油磷脂和酚酰胺，這暗示著白化茶葉中大量的NH4+積累不僅可以促進(jìn)氨基酸的產(chǎn)生。也可以激活其他與氮代謝有關(guān)的次級代謝途徑。總之，我們的結(jié)果提供了新的信息，以指導(dǎo)進(jìn)一步研究由白化在茶樹中引起的廣泛的代謝重編程事件。
黃金水仙與水仙差異代謝物
黃金水仙美照
茶園中發(fā)現(xiàn)的“陰陽茶”，我猜是受光照不均勻原因
目前，黃化肉桂已經(jīng)有一定量的栽種面積，有幸嘗過黃化肉桂，葉底三紅七黃，別有風(fēng)味。黃金水仙目前還沒有成品。
該研究受到國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(茶葉)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金和中國烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心專項（閩教科〔2015〕75號）支持
來源：茶葉前沿動態(tài)，作者：鄭二狗，信息貴在分享，如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除
