研究發(fā)現(xiàn)兩個(gè)莽草酸脫氫酶在酯型兒茶素合成中的重要作用

近日，茶樹遺傳育種團(tuán)隊(duì)在茶樹酯型兒茶素合成的研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)研究以“Two shikimate dehydrogenases play an essential role in the biosynthesis of galloylated catechins in tea plants”為題，發(fā)表在園藝學(xué)頂級期刊Horticulture Research上。
 
　　酯型兒茶素是茶葉中重要的次級代謝化合物，約占茶葉干重的8%-12%，不僅對茶葉的風(fēng)味品質(zhì)具有重要貢獻(xiàn)，還能為人類健康帶來諸多益處，如抗氧化、抗菌、抗病毒等。因此，它們對茶葉質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值都有著至關(guān)重要的影響。
 
　　早在2010年，遺傳育種團(tuán)隊(duì)通過人工雜交構(gòu)建了‘龍井43’ב白毫早’的327株F1雜交群體，使用SSR分子標(biāo)記構(gòu)建遺傳圖譜（Tan et al., 2013），并對酯型兒茶素指數(shù)進(jìn)行初步QTL定位。礙于當(dāng)時(shí)遺傳圖譜的質(zhì)量和茶樹參考基因組仍未發(fā)布，無法對酯型兒茶素指數(shù)進(jìn)行精細(xì)化定位，該研究一度停滯不前。
 
　　近年來，研究團(tuán)隊(duì)利用200K基因芯片技術(shù)對該遺傳圖譜標(biāo)記數(shù)量進(jìn)一步加密，獲得高密度的茶樹遺傳圖譜（Wei et al., 2022）?；谠撨z傳圖譜，研究團(tuán)隊(duì)在2020-2022連續(xù)三年對‘龍井43’ב白毫早’雜交群體的兒茶素含量進(jìn)行測定，鑒定到一個(gè)穩(wěn)定且主效與酯型兒茶素指數(shù)相關(guān)的QTL（qGCI6.2），同時(shí)在該位點(diǎn)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)莽草酸脫氫酶CsSDH4、CsSDH3。隨后利用生物信息學(xué)分析、酶學(xué)實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)等驗(yàn)證了兩個(gè)基因在茶樹酯型兒茶素合成中的調(diào)控機(jī)制。該研究為通過分子生物學(xué)手段定向改良茶樹酯型兒茶素的含量提供了理論基礎(chǔ)。
 
　　該研究得到了國家自然青年科學(xué)基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金的資助。我所在讀博士研究生王留彬?yàn)檎撐牡谝蛔髡?，韋康研究員和王麗鴛研究員為論文的共同通訊作者。



日期：2025-01-06