香氣是衡量茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，目前茶葉香氣物質(zhì)的研究大多集中在茶葉加工過(guò)程和成品茶，有關(guān)品種對(duì)茶葉香氣形成的影響很少受到關(guān)注。探究不同茶樹(shù)品種芽葉香氣組分差異及其調(diào)控機(jī)制，對(duì)區(qū)分品種的香氣特征及其適制性有重要意義。
2023年7月，Beverage Plant Research 在線發(fā)表了福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院葉乃興課題組題為Characteristic volatile components and transcriptional regulation of seven major tea cultivars (Camellia sinensis) in China 的研究論文，該論文分析了我國(guó)‘鐵觀音’等7個(gè)主栽茶樹(shù)品種芽葉中的香氣物質(zhì)基礎(chǔ)和特征香氣成分合成相關(guān)的關(guān)鍵基因。
圖1 7個(gè)茶樹(shù)品種的香氣成分總體分析
該研究以‘鐵觀音’、‘金萱’、‘福建水仙’、‘福鼎大白茶’、‘白毫早’、‘龍井43’和‘舒茶早’為試驗(yàn)材料，進(jìn)行揮發(fā)性代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，篩選不同茶樹(shù)品種的特征香氣成分和差異基因，并利用WGCNA構(gòu)建共表達(dá)基因模塊，與特征香氣成分關(guān)聯(lián)分析，鑒定與香氣成分相關(guān)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因及調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子。
揮發(fā)性代謝組學(xué)分析表明，順-3-己烯醇、苯乙醇、苯乙醛和β-紫羅蘭酮在綠茶品種‘福鼎大白茶’、‘龍井43’、‘舒茶早’和‘白毫早’芽葉中含量顯著積累。此外，‘福鼎大白茶’中醇類化合物占比最高;在烏龍茶品種中，‘鐵觀音’的特征香氣成分為庚醛和丁香酚，‘金萱’的香葉醇、反-β-羅勒烯和水楊酸甲酯等含量顯著積累，‘福建水仙’酯類化合物含量豐富，包括茉莉內(nèi)酯和二氫茉莉內(nèi)酯等。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明，不同茶樹(shù)品種顯著富集在3個(gè)香氣成分生物合成相關(guān)通路中的差異基因轉(zhuǎn)錄水平不同;WGCNA進(jìn)一步鑒定了品種特征香氣成分的潛在調(diào)控模塊和基因，其中CsbHLH 可能通過(guò)調(diào)控CsTPS 基因的表達(dá)直接影響芽葉中β-石竹烯的積累， CsMYB 通過(guò)調(diào)控CsADH 從而影響順-3-己烯醇和反-3-己烯-1-醇乙酸酯的合成，bHLH、WRKY、ERF、MYB等轉(zhuǎn)錄因子單獨(dú)或通過(guò)相互作用調(diào)控CsLIS/NES 基因的表達(dá)參與芳樟醇的合成。該研究闡明了7個(gè)主栽茶樹(shù)品種芽葉的特征香氣成分及其關(guān)鍵基因。
福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院茶學(xué)碩士高婷、邵淑賢為該論文共同第一作者，葉乃興教授和西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院王鵬杰教授為該論文共同通訊作者。福建農(nóng)林大學(xué)金珊副教授、高水練副教授、茶學(xué)碩士生侯炳豪、洪雅萍、任衛(wèi)威也參與了該項(xiàng)研究。該研究得到了安溪茶葉重大科技創(chuàng)新專項(xiàng)“安溪鐵觀音和黃棪優(yōu)異品質(zhì)形成的分子機(jī)制研究項(xiàng)目”(AX2021001)和福建農(nóng)林大學(xué)茶產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新與服務(wù)體系建設(shè)項(xiàng)目(K1520005A01)的資助。
來(lái)源：中國(guó)茶葉學(xué)會(huì)
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