茶树嘌呤生物碱的组成、生物合成和遗传变异综述

嘌呤生物碱如咖啡碱、可可碱、苦茶碱等，是茶树（Camellia sinensis (L.) O. Kuntze）和商品茶中重要品质和功能成分，了解茶树中嘌呤生物碱的含量概况和遗传变异，对于茶树种质资源利用和遗传改良具有重要意义。
近期，Beverage Plant Research在线发表了中国农业科学院茶叶研究所陈亮研究员团队题为Purine alkaloidsin tea plants: component, biosynthetic mechanism and genetic variation的综述。
该文综述了茶树中嘌呤类生物碱的含量、生理功能、代谢途径和遗传变异。课题组前期选取国家种质杭州茶树圃中保存的403份核心种质资源，进行了生物碱含量测定，分析了不同种质类型及不同地理来源的资源年度和季节间的嘌呤生物碱含量变化规律。介绍了一批筛选出的天然低咖啡碱或无咖啡碱、高可可碱及高苦茶碱的茶树资源，部分揭示了超常规种质中嘌呤生物碱可能的分子代谢机制。同时，总结了茶树嘌呤生物合成途径中关键的茶树咖啡碱合成酶1基因（TCS1）的研究进展，及基于TCS1 等位基因开发的DNA分子标记、基因工程在低咖啡碱/高苦茶碱茶树选育中的潜在应用。为更好的掌握茶树生物碱含量的遗传变异和多样性概况、解析嘌呤生物碱代谢的关键调控机制、发掘茶树特异资源和优异基因提供了参考。
表1 茶叶、咖啡和可可中的嘌呤生物碱含量 (%)

中国农业科学院茶叶研究所茶树种质资源创新团队、农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室陈亮研究员与土耳其阿塔图尔克大学农学院园艺系Sezai Ercisli博士为通讯作者，中国农业科学院茶叶研究所张舒然为第一作者，金基强陈杰丹副研究员参与了此项研究。该研究在国家自然科学基金（U19A200592和32072631）、中国农业科学院科技创新工程（CAASASTIP-2017-TRICAAS）、财政部和农业农村部：现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-19）的资助下完成。作者团队介绍中国农业科学院茶叶研究所陈亮研究团队主要研究领域是茶树种质资源收集保存和鉴定评价，茶树优异基因发掘，茶树新种质创制与利用等。

https://doi.org/10.48130/BPR-2022-0013

关于Beverage Plant Research

Beverage Plant Research是一本开放获取的期刊，致力于传播饮料作物领域研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论和观点。主题范围包括但不限于饮料植物生物学、品质与化学分析、饮料植物与人类健康等。本刊由中国农业科学院茶叶研究所、中国茶叶学会与Maximum Academic Press联合出版，期刊主编由中国农业科学院茶叶研究所陈宗懋院士与美国星巴克集团Brian Schaneberg博士共同担任。

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