Чай, который ценится во всем мире за свой вкус и полезные для здоровья свойства, во многом обязан своей привлекательностью свободным аминокислотам (FAA), особенно теанину, который придает ему характерный вкус умами. Однако концентрация FAA значительно варьируется в зависимости от сорта чая, влияя как на вкус, так и на пищевой профиль чая. Эти вариации являются результатом сложного взаимодействия между генетическими факторами и факторами окружающей среды, влияющими на биосинтез и накопление FAA в чайных растениях. Понимание генетических механизмов, регулирующих уровни FAA, имеет решающее значение для революционного изменения практики выращивания и селекции чая.

Группа исследователей из Института исследований чая Китайской академии сельскохозяйственных наук и Сельскохозяйственного университета Хуачжун опубликовала исследование (DOI: 10.1093/hr/uhad263) в Исследования в области садоводства . В статье, опубликованной 13 декабря 2023 года, представлен углубленный анализ 339 образцов чая, раскрывающий генетические вариации и закономерности накопления FAA в различных сортах чая.

В этом комплексном исследовании ученые провели детальное исследование 339 образцов чая, чтобы выяснить генетические и метаболические факторы, влияющие на вариации и накопление FAA, уделив особое внимание теанину. Они обнаружили, что культивируемые сорта Камелия китайская продемонстрировали более высокий уровень теанина по сравнению с дикими родственниками, что указывает на генетическое обогащение, связанное с одомашниванием. Аланин и теанин показали самый высокий индекс разнообразия, что подчеркивает их решающую роль в формировании качества чая. Исследование также выявило фактор взаимодействия фитохрома 1 (CsPIF1 ) как ключевой негативный регулятор содержания теанина. Когда CsPIF1 временно снижался в чайных растениях, уровень теанина значительно повышался, результат был подтвержден в Арабидопсис . Это открытие открывает путь для будущих исследований в области методов редактирования генов, направленных на контроль биосинтеза, транспорта и гидролиза теанина, предлагая новые возможности для улучшения качества чая посредством генетических манипуляций.

Ведущий исследователь Лян Чен, который возглавил исследование, объясняет: «Наше исследование не только улучшает понимание генетического состава чая, но и открывает новые возможности для целенаправленной селекции. Манипулируя выражением CsPIF1 и связанных с ним генов, мы потенциально можем повысить уровень теанина, напрямую влияя на питательные и сенсорные свойства чая». вмешательства.

Результаты этого исследования открывают значительные перспективы для будущего выращивания и селекции чая. Манипулируя генетическими путями, которые контролируют состав FAA, особенно теанина, производители чая могут создавать новые сорта с улучшенной пользой для здоровья и уникальными вкусовыми характеристиками. Это могло бы не только удовлетворить разнообразные потребительские предпочтения, но и удовлетворить растущий спрос на функциональные, полезные для здоровья напитки. Исследование закладывает прочную основу для следующего поколения сортов чая, которые смогут улучшить как сенсорные, так и питательные качества этого любимого напитка.

###

Ссылки

DOI

10.1093/ч/uhad263

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1093/hr/uhad263

Информация о финансировании

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (32072631, U19A2030), Китайской системой сельскохозяйственных исследований Министерства финансов и MARA (CARS-019) и Китайской академией сельскохозяйственных наук в рамках Программы инноваций в области сельскохозяйственной науки и технологий (CAAS). -ASTIP-2021-TRICAAS) в LC.

О Исследования в области садоводства

Исследования в области садоводства является журналом открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета, занимающим первое место в категории «Садоводство» в журнале Journal Citation Reports™ от Clarivate, 2022. Журнал стремится публиковать оригинальные исследовательские статьи, обзоры, точки зрения, комментарии, корреспондентские статьи и письма в адрес редактор, посвященный всем основным садоводческим растениям и дисциплинам, включая биотехнологию, селекцию, клеточную и молекулярную биологию, эволюцию, генетику, межвидовые взаимодействия, физиологию, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.