Identifizierung von idealen Haplotypen für die metabolische Zusammensetzung in der Nutzpflanze Tee

• Antragsteller: Professor Alisdair Fernie, Ph.D.; Professor Dr. Björn Usadel
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen ; Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468870408

Im Rahmen des Projekts HAPLOTEA werden wir die metabolische Diversität in Tee analysieren und den Metabolitengehalt mit genetischen Analysen koppeln. Wir glauben, dass das Fehlen eines beobachtbaren Domestikations-Flaschenhalses und die hohe genetische Diversität und Heterozygotie im existierenden Tee-Keimplasmen sich in einer starken metabolischen Diversität im Tee widerspiegeln würde. Diese Hypothese steht im Einklang mit unseren aktuellen Daten zur Teegenetik, die auf ein hohes Maß an Hybridisierung bei den Tee-Akzessionen hindeuten und dem starken Einfluss der Teeblattverarbeitung auf den Geschmack im Teegetränk, die wahrscheinlich viele genetische Effekte auf geschmacksgebende Komponenten maskiert.Um diese Hypothese zu untersuchen, werden wir detaillierte metabolische Profile für eine etablierte Sammlung von mehr als 200 Tee-Akzessionen generieren und diese mit Expressions- und genetischen Polymorphismusdaten koppeln. Basierend auf diesen gemeinsamen Daten werden wir mit Hilfe von genomweiten Assoziationsstudien den Metabolitengehalt mit genetischen Regionen verknüpfen und haplotypaufgelöste Genomassemblies für eine Auswahl von 15 Tee-Akzessionen erstellen. Dies wird es ermöglichen, die Haplotyp-Divergenz zu analysieren und den Metabolitengehalt mit spezifischen Haplotypen und - unter Verwendung biochemischen Wissens - mit potentiell kasualen Kandidatengenen zu verknüpfen.In unseren früheren Arbeiten konnten wir die Existenz von zwei Hauptallelversionen eines am Catechin-Stoffwechsel beteiligten Enzyms nachweisen, die bei der Expression in vitro deutlich unterschiedliche katalytische Eigenschaften zeigten. Daher werden wir bis zu 10 Kandidatengene auf enzymatische Unterschiede in ihren verschiedenen allelischen Formen analysieren, um zu untersuchen, ob solche katalytischen Enzymunterschiede im Tee üblich sind und ggfs. zur metabolischen Diversität beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Weiwei Wen