研究發(fā)現(xiàn)兩個莽草酸脫氫酶在酯型兒茶素合成中的重要作用

　　近日，茶樹遺傳育種團隊在茶樹酯型兒茶素合成的研究中取得新進展，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%，不僅對茶葉的風味品質(zhì)具有重要貢獻，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)濟價值都有著至關(guān)重要的影響。

 

　　早在2010年，遺傳育種團隊通過人工雜交構(gòu)建了‘龍井43’ב白毫早’的327株F1雜交群體，使用SSR分子標記構(gòu)建遺傳圖譜（Tan et al., 2013），并對酯型兒茶素指數(shù)進行初步QTL定位。礙于當時遺傳圖譜的質(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)進行精細化定位，該研究一度停滯不前。

 

　　近年來，研究團隊利用200K基因芯片技術(shù)對該遺傳圖譜標記數(shù)量進一步加密，獲得高密度的茶樹遺傳圖譜（Wei et al., 2022）。基于該遺傳圖譜，研究團隊在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行測定，鑒定到一個穩(wěn)定且主效與酯型兒茶素指數(shù)相關(guān)的QTL（qGCI6.2），同時在該位點內(nèi)發(fā)現(xiàn)了兩個莽草酸脫氫酶CsSDH4、CsSDH3。隨后利用生物信息學分析、酶學實驗、轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)等驗證了兩個基因在茶樹酯型兒茶素合成中的調(diào)控機制。該研究為通過分子生物學手段定向改良茶樹酯型兒茶素的含量提供了理論基礎。

 

　　該研究得到了國家自然青年科學基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設專項資金的資助。我所在讀博士研究生王留彬為論文第一作者，韋康研究員和王麗鴛研究員為論文的共同通訊作者。