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2019年08月18日 星期天
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茶树次生代谢途径基因在不同组织部位的表达调控研究取得新进展
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       类黄酮、咖啡碱和茶氨酸是茶树中重要的次生代谢产物,这些代谢产物在茶树的不同组织部位和发育时期含量差异显著,对茶叶色、香、味的形成和保健功能的发挥具有重要作用。

       近日,茶树种质资源创新团队、茶树遗传育种团队和中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所等合作对这些关键代谢产物的合成基因在茶树不同组织部位的表达和调控模式的研究取得重要进展。通过对茶树的13个不同组织部位进行转录组测序,得到了34.7万条特异的茶树基因序列。序列比较发现,不同组织部位表达的基因数目差异显著,其中幼嫩组织,例如芽和嫩叶中表达数目较多;而随着茶树的生长发育,较老的组织,例如老叶、根和花中基因的表达数目较少。虽然不同组织部位中基因表达的数目不同,但是基因在不同组织部位的表达水平差异较小。在得到的转录组数据库中,找到了1719个基因参与次生代谢产物的合成,其中206个基因参与类黄酮、咖啡因和茶氨酸的合成。对这些基因在不同组织部位的表达模式进行分析,发现某些基因的表达具有组织部位特异性。通过功能注释和次生代谢途径基因在不同组织部位表达的关联分析,找到了339个可能调控类黄酮、咖啡因和茶氨酸合成途径基因的转录因子。此外,某些转录因子还可能参与调控多条代谢途径。

       该研究获得的基因数据及基因表达模式结果为新基因的挖掘和功能分析奠定了基础。研究结果在《BMC Genomics》(《BMC基因组学》)(DOI:10.1186/s12864-015-1773-0)上发表。该研究得到了国家自然科学基金、现代农业产业技术体系、中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
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