咖啡堿是茶葉重要的風味物質及生理活性特征成分,而咖啡堿合成酶基因TCS1是影響咖啡堿合成的關鍵酶基因。近期,我所茶樹種質資源創新團隊在茶樹TCS1等位基因挖掘與功能解析等方面的研究取得了重要進展。
該團隊通過研究200余份茶樹資源,新發現了3種功能不同的稀有等位基因,并利用實驗證實了TCS1的第269位氨基酸對底物的選擇性和咖啡堿合成酶活性有著重要作用,初步提出了低咖啡堿高可可堿茶樹資源的分子機制。根據TCS1的序列變異,開發了1個可快速鑒定茶樹資源的TCS1基因型和篩選出低咖啡堿資源的功能標記。為進一步解析常規資源(僅攜有等位基因TCS1a)咖啡堿含量變異的遺傳機制,利用關聯分析在TCS1中鑒定出了1個與咖啡堿含量顯著相關的非同義SNP,能解釋4.0%-7.7%的表型變異,并進一步通過點突變實驗驗證了該SNP的功能。
上述研究將有助于我們了解TCS1在茶樹咖啡堿合成代謝中的功能和遺傳機制,為低咖啡堿資源創制和育種提供了新的思路。
文章鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942816301474
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942815301984

