Генетики научились менять вкус чая

У растений метилирование ДНК 5mC является важным и консервативным эпистатическим признаком, включающим стабильность генома, регуляцию транскрипции генов, регуляцию развития, реакцию на абиотический стресс, синтез метаболитов и т. д. Однако роль модификации метилирования ДНК 5mC (метилирования 5mC) в росте и развитии чайного растения (до сбора урожая) и синтезе вкусовых веществ до и после сбора урожая неизвестны.

В новом исследовании ученые провели комплексный анализ метилирования четырех ключевых тканей перед сбором урожая (корня, листа, цветка и плода) и двух обработанных листьев во время послеуборочной обработки чая улун. Было обнаружено, что дифференциальное метилирование 5mC среди четырех ключевых тканей тесно связано с функциональной дифференциацией тканей и что тканеспецифичные экспрессируемые гены, ответственные за тканеспецифические функции, поддерживают относительно низкие уровни метилирования 5mC по сравнению с нетканеспецифичными экспрессируемыми генами.

Важно отметить, что модификации гипометилирования генов CsAlaDC и TS/GS в корнях обеспечили молекулярную основу для доминантного синтеза теанина в корнях.

Кроме того, интеграция метилатиономики, метаболомики и транскриптомики 5mC ДНК послеуборочного листа показала, что изменения содержания вкусовых метаболитов во время обработки чая улун были тесно связаны с изменениями уровня транскрипции в соответствующих генах синтеза метаболитов, а также изменениями уровней транскриптов этих важных генов синтеза. строго регулировались метилированием 5mC. 

Также ученые заявили, что некоторые ключевые гены во время обработки регулируются метилированием 5mC, что может эффективно объяснить изменения содержания важных метаболитов аромата, включая α-фарнезен, неролидол, липиды и вкусовые вещества, такие как катехины.

В целом, полученные в исследовании результаты не только подчеркивают ключевую роль метилирования 5mC в синтезе важных вкусовых веществ до и после сбора урожая, но также предоставляют гены-мишени, связанные с эпимутацией, для будущего улучшения качества чая или выведения цельнотканных сортов с высоким содержанием теанина.