茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)是一种多年生常绿植物,它喜阴、喜湿、喜温。茶树在生长发育过程中经常会遭遇非生物逆境胁迫的影响,而植物在非生物逆境胁迫环境下,合成积累一些渗透物质保护自身,脯氨酸就是最普遍的一种渗透物质。目前关于茶树在逆境非生物胁迫下的研究,前人的研究结果各不相同,存在着很大差异。而茶树中脯氨酸代谢的分子机制研究目前还不够全面深入,因此探究脯氨酸在茶树逆境胁迫下的分子机制特点,有着重要的科学价值。本文通过基因组和转录组数据比对筛选,设计引物克隆茶树脯氨酸代谢关键基因的保守序列。选取一年生的舒茶早扦插苗,作为PEG模拟干旱胁迫、低温胁迫和盐胁迫处理的试验材料,在不同胁迫时间采集了根、茎、叶样品,测定了样品游离脯氨酸含量和脯氨酸代谢通路的代谢关键酶活,还提取了样品RNA,做了脯氨酸代谢通路关键基因的q PCR表达分析。为了对低温胁迫下茶树的脯氨酸代谢研究更加全面,另外选取了1年生的英红9号与1年生的舒茶早茶苗,作为不同抗寒性品种的低温胁迫试验材料;还选取了舒茶早种子实生苗和舒茶早扦插苗,作为不同繁育方式的低温胁迫试验材料;配制了5种外源激素分别对舒茶早扦插苗预先喷施,再进行低温处理。测定以上各组样本的游离脯氨酸含量,以及脯氨酸代谢基因表达情况;主要研究结果如下:1、成功克隆了Cs OAT,Cs P5CR,Cs Pro DH和Cs P5CDH基因的保守序列,其中Cs OAT包含了1422bp的开放阅读框,编码一个由473个氨基酸组成的蛋白,蛋白分子量为52.28KDa,等电点为7.17。Cs P5CR包含一个834bp的开放阅读框,编码一个由277个氨基酸组成的蛋白,蛋白分子量为28.65KDa,等电点为8.73。Cs Pro DH包含一个1440bp的开放阅读框,编码一个由479个氨基酸组成的蛋白,蛋白分子量为53.41KDa,等电点为8.04。Cs P5CDH包含一个1779bp的开放阅读框,编码一个由592个氨基酸组成的蛋白,蛋白分子量为66.08KDa,等电点为7.95。通过生物信息学分析发现四个编码的蛋白都是亲水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽,构建系统进化树发现都与中华猕猴桃亲缘关系最近。2、在正常生长环境下,不同苗龄的舒茶早茶树叶片游离脯氨酸含量比较结果:1年生>3年生>多年生。茶树器官游离脯氨酸含量比较:茎>叶>芽>根。3、在3种逆境胁迫处理下,相对于低温胁迫,茶树对于PEG模拟干旱胁迫和盐胁迫处理更敏感,积累的游离脯氨酸更多。根、茎和叶三个器官之间比较,根和叶在胁迫处理下的游离脯氨酸含量积累更多,茎中积累相对少。4、在3种胁迫处理下,P5CS酶都发挥主要作用,在胁迫期间活性均显著增加,Cs P5CS基因表达显著提高,促进游离脯氨酸含量的增加。OAT酶在盐胁迫处理时,活性增加显著,且Cs OAT基因显著上升。P5CR酶在胁迫中均活性增加,Cs P5CR基因也上调表达,一般在胁迫前期发挥作用。降解途径酶Pro DH和P5CDH酶活性与Cs Pro DH和Cs P5CDH基因表达在胁迫过程中都有所抑制。5、在低温处理下,舒茶早品种叶片中比英红9号叶片中积累更多的游离脯氨酸含量,二者的脯氨酸代谢基因表达趋势相似。在低温处理下,扦插苗比种子苗的叶片积累更多的游离脯氨酸含量,二者的基因的表达趋势也相似。在低温处理下,预先喷施脱落酸、水杨酸和褪黑素,会促进茶树叶片游离脯氨酸含量的积累。