发表在《园艺研究》的一项研究,深入探索了5mCDNA甲基化在茶树生长发育和风味物质合成中的重要作用。研究者对乌龙茶采后加工过程中,四种关键的采前组织(根、叶、花和果实)以及两片加工叶进行了全面的甲基化分析。
研究结果显示,各组织间的5mC甲基化水平差异与组织功能分化密切相关。组织特异性表达的基因相对于非组织特异性表达的基因,保持了相对较低的5mC甲基化水平,这可能有助于调控组织特异性功能基因的表达。
更为重要的是,研究发现,根系中CsAlaDC和TS/GS基因的低甲基化修饰,为根系中茶氨酸的主要合成提供了分子基础。这意味着,5mC甲基化在茶树根系中的茶氨酸合成过程中起着关键的调节作用。
此外,整合分析采后叶片的5mC甲基化组学、代谢组学和转录组学表明,乌龙茶加工过程中风味代谢物的含量变化与相应代谢物合成基因的转录水平变化密切相关。5mC甲基化对这些重要合成基因的转录水平变化有严格的调控,这为解释茶叶风味物质含量的变化提供了新的视角。
进一步的研究发现,一些关键的香气代谢产物,包括α-法呢烯、橙花醇、脂质和儿茶素等味道物质的合成基因,受到5mC甲基化的调控。这不仅强调了5mC甲基化在采前和采后重要风味物质合成中的关键作用,同时也为未来茶叶品质的改善或全组织高茶氨酸品种的育种提供了表观突变相关基因的靶点。
这项研究揭示了5mCDNA甲基化在茶树生长发育和风味物质合成中的重要角色,为理解茶树的生物学特性提供了新的视角,同时也为茶叶品质的提升和新型茶叶品种的培育提供了新的思路。