研究发现两个莽草酸脱氢酶在酯型儿茶素合成中的重要作用

　　近日，茶树遗传育种团队在茶树酯型儿茶素合成的研究中取得新进展，相关研究以“Two shikimate dehydrogenases play an essential role in the biosynthesis of galloylated catechins in tea plants”为题，发表在园艺学顶级期刊Horticulture Research上。

 

　　酯型儿茶素是茶叶中重要的次级代谢化合物，约占茶叶干重的8%-12%，不仅对茶叶的风味品质具有重要贡献，还能为人类健康带来诸多益处，如抗氧化、抗菌、抗病毒等。因此，它们对茶叶质量和经济价值都有着至关重要的影响。

 

　　早在2010年，遗传育种团队通过人工杂交构建了‘龙井43’ב白毫早’的327株F1杂交群体，使用SSR分子标记构建遗传图谱（Tan et al., 2013），并对酯型儿茶素指数进行初步QTL定位。碍于当时遗传图谱的质量和茶树参考基因组仍未发布，无法对酯型儿茶素指数进行精细化定位，该研究一度停滞不前。

 

　　近年来，研究团队利用200K基因芯片技术对该遗传图谱标记数量进一步加密，获得高密度的茶树遗传图谱（Wei et al., 2022）。基于该遗传图谱，研究团队在2020-2022连续三年对‘龙井43’ב白毫早’杂交群体的儿茶素含量进行测定，鉴定到一个稳定且主效与酯型儿茶素指数相关的QTL（qGCI6.2），同时在该位点内发现了两个莽草酸脱氢酶CsSDH4、CsSDH3。随后利用生物信息学分析、酶学实验、转基因生物技术等验证了两个基因在茶树酯型儿茶素合成中的调控机制。该研究为通过分子生物学手段定向改良茶树酯型儿茶素的含量提供了理论基础。

 

　　该研究得到了国家自然青年科学基金、现代农业产业技术体系建设专项资金的资助。我所在读博士研究生王留彬为论文第一作者，韦康研究员和王丽鸳研究员为论文的共同通讯作者。