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國際

新研究解開茶葉基因組奧秘，助力品質提升與育種

明日科學

更新於 2024年12月31日04:05 • 發布於 2024年12月31日04:00 • 高 詩豪

中國農業科學院茶葉研究所與華中農業大學的研究團隊，對339種茶葉資源進行了兩年的研究，揭示了自由氨基酸（FAAs）在茶葉品質中的關鍵作用，尤其是賦予茶湯鮮味的茶氨酸。研究結果為茶葉資源的保護、評估和利用提供了重要指引，並為基因改良與新品種培育鋪平了道路。

主要發現與突破

  • 栽培品種優勢：與野生親緣相比，栽培茶樹（Camellia sinensis）的茶氨酸、丙氨酸等FAAs含量顯著更高，顯示馴化過程中的基因富集效應。

  • 重要基因調控：研究發現茶氨酸的負調控因子 CsPIF1，當其表達被短暫抑制時，茶氨酸含量顯著提升。這一結果在模式植物擬南芥中也得到了驗證。

  • 品質與營養提升潛力：白化茶等變異品種茶氨酸濃度較高，不僅增強了茶的鮮味，還具抗肥胖、抗炎和抗衰老等健康效益。

可增加茶氨酸含量 增加應用前景

(A) CsPIF1 與氨基酸代謝相關基因的權重分析； (B) CsPIF1 在不同茶樹品種與組織中的表達及其與茶氨酸含量的關係； (C, D) 「建博黃13」與「月明香」在不同生長階段的表現特徵； (E) 「BJG」與「LJ43」品種接受遮蔭處理； (F) CsPIF1 在「LJ43」與「BJG」品種中對遮蔭的表達響應； (G) 自由氨基酸與乙胺在「LJ43」與「BJG」品種中對遮蔭處理的變化。
(A) CsPIF1 與氨基酸代謝相關基因的權重分析； (B) CsPIF1 在不同茶樹品種與組織中的表達及其與茶氨酸含量的關係； (C, D) 「建博黃13」與「月明香」在不同生長階段的表現特徵； (E) 「BJG」與「LJ43」品種接受遮蔭處理； (F) CsPIF1 在「LJ43」與「BJG」品種中對遮蔭的表達響應； (G) 自由氨基酸與乙胺在「LJ43」與「BJG」品種中對遮蔭處理的變化。

這項研究為基因編輯技術應用於茶葉品質提升提供了新思路。例如，通過調控 CsPIF1 及相關基因的表達，可增加茶氨酸含量，進一步改善茶葉的營養與風味特性。這些發現對於茶葉產業具有革命性意義，為育種專家提供了精準調控工具，有望推動高品質、功能性茶葉的發展。

研究結果已發表於《園藝研究》（Horticulture Research）期刊。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Sci.News. (CC BY 4.0)

圖片來源：Horticulture Research(CC BY 4.0)

參考論文：Comprehensive dissection of variation and accumulation of free amino acids in tea accessionsHorticulture Research

延伸閱讀：
1、科學家的綠色革命 開創煙草植物「無花粉、無籽」新篇章

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