儿茶素类物质在茶树中含量最高，是形成茶叶风味的主要特征性次生代谢物。茶树中之所以富含该类物质，与其关键合成酶基因扩增有关。研究发现，茶树基因组发生过两次全基因组复制事件，近期一次发生在3000-4000万年前，该事件及后续串联复制导致了大多数次生代谢相关基因拷贝数显著扩增。值得关注的是，涉及包括儿茶素在内的小分子次生代谢产物酰基化反应的SCPL基因发生大量扩增，其中的18%是由近期全基因组复制事件产生的，而68%则是通过近期串联重复产生 。儿茶素的生物合成受到复杂的转录调控，许多与生物逆境和非生物逆境相关的转录因子都与儿茶素含量高度相关 。

 

　　茶氨酸是一种非蛋白氨基酸，是决定绿茶鲜爽味的主要物质。发现并验证了一个参与茶氨酸合成的关键酶基因（CsTSI），通过表达模式分析、乙铵诱导处理、转基因分析都证明CsTSI具有合成茶氨酸的酶活性。

 

　　茶树叶片富含咖啡碱，是茶叶中主要苦味物质。同时发现茶树中咖啡碱合成途径在进化上独立于可可和咖啡，合成咖啡碱的关键酶基因拷贝数扩增也是通过茶树近期全基因组复制事件和后续的串联复制产生的。

 

　　通过与其它10种代表性的植物基因组比较发现，与茶叶风味相关的萜烯类等物质的合成酶基因在茶树基因组中也有显著扩增。

 

　　中国种茶树基因组的破译将进一步推动茶组植物基因组进化、茶树起源和遗传多样性、茶叶特征性次生代谢物形成机理等重大基础生物学问题的研究。同时进一步促进世界对茶的认识、传播和利用。

 

茶叶糖苷类香气前体水解后，挥发性苷元形成茶叶花果香气的机理，

 

系统地研究了香气前体及相关内源水解酶的生物化学与分子生物学基础问题。

 

（a）合成了一种β-葡萄糖苷酶的亲和层析树脂，从茶树叶片中纯化出三种分子量分别为41kDa、63和75 kDa的β-葡萄糖苷酶单体酶，分析了酶学性质，研究证实了β-葡萄糖苷酶是除β-樱草糖苷酶以外，与糖苷类香气前体的水解密切相关的茶树内源糖苷酶[茶叶科学，2005，25（1）：276-282；Acta Biochimica et Biophysica Sinica, 2005, 37(6): 363–370]。对茶树β-葡萄糖苷酶cDNA进行克隆和原核表达和功能验证。揭示了茶树β-葡萄糖苷酶在茶叶花果香气形成中的作用。

 

（b）建立了茶树β-葡萄糖苷酶活性测定方法和茶树糖苷类香气前体的定量方法Chromatographia, 2011, DOI 10.1007/s10337-010-1816-2。探明了茶树叶片中糖苷类香气前体的组成，发现了橙花醇的香气前体橙花醇β-D-葡萄糖苷。揭示了茶树生长和加工过程中β-葡萄糖苷酶活性和糖苷类香气前体的变化规律。