Фиолетовый чай, продукт длительной естественной эволюции, выделяется высоким содержанием антоцианов, известных своими антиоксидантными, противовоспалительными и омолаживающими свойствами. В отличие от традиционного зеленого чая, фиолетовый чай все больше ценится за его потенциал для улучшения метаболического здоровья и профилактики заболеваний.
Однако раскрытие молекулярной основы накопления антоцианов оказалось сложной задачей, поскольку прошлые исследования часто ограничивались отдельными сортами, предлагая лишь узкий взгляд на сложный генетический ландшафт. Учитывая эти препятствия, всестороннее исследование генетических путей пурпурного чая имеет решающее значение для раскрытия его полного потенциала.
Исследователи из Китайской академии сельскохозяйственных наук устранили этот пробел в своем исследовании, опубликованном 10 июля 2024 года в журнале Horticulture Research. Используя передовые геномные методы, такие как RNA-seq, BSA-seq и BSR-seq, они проанализировали гибридную популяцию чая, выведенную из ‘Zijuan’ (фиолетовые листья) и ‘Jinxuan’ (зеленые листья). Этот комплексный подход привел к открытию ключевых генов, CsMYB75 и CsANS , которые управляют биосинтезом антоцианов, а также ключевых мутаций, которые регулируют накопление пигмента и окраску листьев.
Исследование изучило 30 особей гибридного чая с экстремальными вариациями цвета листьев с помощью высокопроизводительного секвенирования. Было идентифицировано в общей сложности 459 дифференциально экспрессируемых генов (DEG), причем критические структурные гены, такие как CHS , F3H и ANS, показали более высокую экспрессию в фиолетовых листьях, что привело к выработке антоцианов. Одним из главных прорывов стала идентификация фактора транскрипции CsMYB75, подавление которого привело к значительному снижению уровня антоцианов. Примечательно, что было обнаружено, что 181-пн InDel в промоторе CsMYB75 увеличивает его экспрессию в фиолетовом чае. Исследование также выделило такие гены, как GST , MATE и ABCC , вовлеченные в транспорт антоцианов. Используя BSA-seq и BSR-seq, исследователи определили мутации SNP и InDel на хромосомах 2 и 14, связанные с признаками фиолетовых листьев, что продвинуло понимание генетической регуляции и предложило дорожную карту для селекции сортов чая с высоким содержанием антоцианов.
Лян Чэнь, ведущий ученый Китайской академии сельскохозяйственных наук, подчеркнул значимость этих результатов: «Наше исследование обеспечивает критический скачок в понимании генетических драйверов накопления антоцианов в фиолетовом чае. Выявление CsMYB75и его связанные мутации знаменуют собой существенный шаг вперед, закладывая основу для разработки новых сортов чая с усиленной пользой для здоровья. Эти генетические маркеры открывают возможности для выведения сортов с более высоким содержанием антоцианов, удовлетворяя растущий потребительский спрос на напитки, способствующие укреплению здоровья».
Помимо академической ценности, это исследование имеет многообещающие приложения. Выявленные генетические маркеры могут ускорить программы селекции сортов пурпурного чая с повышенным содержанием антоцианов, нацеленные на расширяющийся мировой рынок функциональных напитков для здоровья. Эти новые сорта чая могут поставлять натуральные антиоксиданты, принося пользу метаболическому здоровью, омоложению и профилактике хронических заболеваний. Более того, более глубокое понимание механизмов биосинтеза антоцианов может произвести революцию в сельскохозяйственной биотехнологии, позволяя выращивать растения чая с оптимизированными фитохимическими профилями, преобразуя чайную промышленность и повышая экономические перспективы.
Источник: www.newswise.com
Источник
