Verwendung von DNA zur Geschmacksübertragung zwischen verschiedenen Teesorten

29. August 2023

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von der NanJing Agricultural University

In Pflanzen ist die 5mC-DNA-Methylierung ein wichtiges und konserviertes epistatisches Zeichen, das die genomische Stabilität, die Regulierung der Gentranskription, die Entwicklungsregulierung, die Reaktion auf abiotischen Stress, die Metabolitensynthese usw. betrifft. Allerdings ist die Rolle der 5mC-DNA-Methylierungsmodifikation (5mC-Methylierung) beim Wachstum von Teepflanzen und Entwicklung (vor der Ernte) sowie die Synthese von Aromastoffen vor und nach der Ernte sind unbekannt.

Dieser Artikel wurde in Horticulture Research veröffentlicht.

In dieser Studie führten wir eine umfassende Methylierungsanalyse von vier wichtigen Geweben vor der Ernte (Wurzel, Blatt, Blüte und Frucht) und zwei verarbeiteten Blättern während der Verarbeitung von Oolong-Tee nach der Ernte durch. Wir fanden heraus, dass die unterschiedliche 5mC-Methylierung zwischen vier Schlüsselgeweben eng mit der funktionellen Differenzierung des Gewebes zusammenhängt und dass gewebespezifisch exprimierte Gene, die für gewebespezifische Funktionen verantwortlich sind, relativ niedrige 5mC-Methylierungsniveaus im Vergleich zu nicht gewebespezifisch exprimierten Genen beibehalten.

Wichtig ist, dass Hypomethylierungsmodifikationen der CsAlaDC- und TS/GS-Gene in Wurzeln die molekulare Grundlage für die dominante Synthese von Theanin in Wurzeln lieferten.

Darüber hinaus ergab die Integration der 5mC-DNA-Methylationomik, Metabolomik und Transkriptomik von Nachernteblättern, dass Inhaltsänderungen in Geschmacksmetaboliten während der Oolong-Tee-Verarbeitung eng mit Änderungen der Transkriptionsebene in den entsprechenden Metabolitensynthesegenen und Änderungen der Transkriptionsebenen dieser wichtigen Synthesegene verbunden waren wurden durch die 5mC-Methylierung streng reguliert.

Wir berichteten außerdem, dass einige Schlüsselgene während der Verarbeitung durch 5mC-Methylierung reguliert werden, was die Gehaltsänderungen wichtiger Aromametaboliten, einschließlich α-Farnesen, Nerolidol, Lipide und Geschmacksstoffe wie Catechine, effektiv erklären kann.

Insgesamt verdeutlichen unsere Ergebnisse nicht nur die Schlüsselrolle der 5mC-Methylierung bei der Synthese wichtiger Aromastoffe vor und nach der Ernte, sondern liefern auch epimutationsbezogene Genziele für die zukünftige Verbesserung der Teequalität oder die Züchtung von Sorten mit hohem Theaningehalt im gesamten Gewebe .

Mehr Informationen: Weilong Kong et al., durch 5mC-DNA-Methylierungsmodifikation vermittelte Regulierung der funktionellen Differenzierung des Gewebes und der Synthese wichtiger Aromastoffe der Teepflanze (Camellia sinensis L.), Horticulture Research (2023). DOI: 10.1093/hr/uhad126

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