苦茶堿代謝關鍵轉錄因子基因的篩選鑒定

劉玉飛，龐丹丹，李友勇，蔣會兵，田易萍，孫云南，陳林波*

苦茶堿代謝關鍵轉錄因子基因的篩選鑒定

劉玉飛1,2，龐丹丹1,2，李友勇1,2，蔣會兵1,2，田易萍1,2，孫云南1,2，陳林波1,2*

1. 云南省農業科學院茶葉研究所，云南 勐海 666201；2. 云南省茶學重點實驗室，云南 勐海 666201

苦茶是我國特異的茶樹資源，主要分布于西南地區，富含苦茶堿（1,3,7,9-四甲基尿酸）。苦茶堿具有鎮靜、催眠和抗抑郁等多種生理活性，其合成關鍵基因（苦茶堿合成酶基因）已經得到克隆和研究，但是苦茶堿代謝調控機制的研究鮮有報道。為了挖掘與苦茶堿代謝調控相關的轉錄因子，本研究以高苦茶堿（GKC）、低苦茶堿（LKC）茶樹品種以及常規茶樹品種（YK10）為研究對象，通過HPLC和RNA-seq分別就樣品的嘌呤生物堿含量和基因表達情況進行分析，并通過熒光定量PCR驗證了轉錄組數據的可靠性。結果表明，GKC和LKC的苦茶堿含量分別為21.82?mg·g-1和14.70?mg·g-1，而YK10中檢測不到苦茶堿，另外，GKC和LKC的咖啡堿含量均低于15.00?mg·g-1；通過RNA-seq方法，獲得了3?948個GKC vs YK10和LKC vs YK10共同的且表達趨勢一致的差異基因，這些差異基因是分屬29個家族的96個轉錄因子，通過分析最終確定30個候選轉錄因子，尤其是屬于NAC和HD-ZIP轉錄因子家族的、、、和等轉錄因子可能是參與苦茶堿代謝調控的關鍵基因。

苦茶；苦茶堿；RNA測序；轉錄因子

苦茶（var. kucha）是我國特異的茶樹資源，其鮮葉和以其鮮葉所制作的茶葉都具有獨特的苦味，其主要分布于廣東、廣西、云南、湖南，尤以云南以及南嶺山脈兩側最多[1-2]，其中云南省南部、東南部的西雙版納州、紅河州分布著大量的苦茶資源[3]。……