茶花是一种低咖啡因或不含咖啡因的茶，因其潜在的健康益处而越来越受到人们的认可。但不同居群的嘌呤类生物碱和儿茶素类成分存在种内多样性。分析这些代谢物积累背后的机制对改善茶叶品质具有重要意义。
《饮料植物研究》于2023年6月27日在网上发表了华南农业大学孙斌梅副教授和刘少群团队的论文《天然富含可可碱的茶树嘌呤生物碱和儿茶素在茶树中的差异积累机制》。
在本研究中，研究人员首先分析了32株根茎中嘌呤类生物碱的积累情况，发现26株根茎中唯一的生物碱是可可碱(TB)，而其他6株根茎中咖啡因含量较高，TB含量较低。接下来，通过对两株嘌呤生物碱含量对比的小檗进行RNA-seq分析发现，黄嘌呤合成基因TCS-2、TCS-3和mxmt在富含结核的小檗中表达上调，而嘌呤生物碱降解途径基因显著下调。此外，富结核植物中儿茶素生物合成途径基因的表达模式发生了改变。这些上调的儿茶素生物合成途径基因与苯丙素和类黄酮的生物合成有关，这是生产没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)所必需的。通过RNA-seq鉴定的327个转录因子、嘌呤生物碱和儿茶素生物合成基因构建的共表达网络，阐明了根茎群体基因表达的潜在调控机制。
总之，本研究揭示了在小檗种群中嘌呤类生物碱和儿茶素的不同积累机制。这些见解将有助于培育低咖啡因或高GCG茶树品种，以满足消费者的不同需求，并带来更健康的消费选择。
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