Ученые из Китая и США завершили работу по прочтению генома чайного куста (Camellia sinensis).
Чайный куст, который не менее пяти тысяч лет служит людям в качестве источника популярного напитка, принадлежит к роду камелия, включающему более двухсот других видов. Для секвенирования генома был выбран элитный диплоидный сорт «Юнькан 10», принадлежащий к ассамской разновидности чая (C. sinensis var. assamica). Сорт широко выращивается на юго-западе Китая.
Руководитель исследовательской группы Личжи Гао (Lizhi Gao) из Института ботаники в Куньмине говорит, что геном чая оказался значительно больше, чем первоначально ожидалось. Он состоит из 3,02 млрд. пар нуклеотидных оснований, что более чем в четыре раза превышает размер генома кофейного дерева.
Еще больше осложняет картину тот факт, что многие из генов оказываются дубликатами. Профессор Гао и его соавторы считают, что более половины пар оснований (67 %) в геноме чая представляют собой ретротранспозонные последовательности, или «прыгающие гены», которые неоднократно скопировали и вклеили себя в разные точки генома. Большое количество ретротранспозонов привело к резкому увеличению размера генома и, возможно, к многократному повторению определенных генов, в том числе и определяющих устойчивость растения к болезням. Исследователи полагают, что это помогает чайному кусту адаптироваться к разным климатическим и экологическим условиям, и делает возможным выращивание чая на разных континентах.
Предыдущие исследования показали, что аромат чайного листа вызывается веществами из группы флавоноидов. В наибольшей степень он зависит от одного из этих веществ – катехина. Уровень содержания катехина и других флавоноидов, а также кофеина значительно различается среди представителей рода камелия. Как обнаружили Личжи Гао и его коллеги, у чая имеется несколько копий генов, вырабатывающих белки, которые участвуют в синтезе кофеина и флавоноидов. Это может объяснить, почему листья именно этого вида подходят для приготовления чая, а другие листья видов камелий – нет.
Исследование опубликовано в научном журнале Molecular Plant.
