茶树（Camellia sinensis）起源于我国西南地区,是世界上最为重要和广泛种植的多年生经济作物之一。乌龙茶是我国特有的一种高香型半发酵茶类,主产于福建省、广东省、台湾省等地区,因其具有独特优雅的花果香和鲜醇浓厚口感而享誉中外。而乌龙茶独特风味品质的形成与其经历的加工工艺流程关系密切。萎凋是乌龙茶采后加工过程中的首道工序,对乌龙茶独特风味的形成具有重要作用。传统的萎凋方法包括日光萎凋和室内自然萎凋。而在这两个处理方式中,鲜叶都会不同程度地受到各种环境胁迫的影响。而环境胁迫可诱导植物产生多种次生代谢物,这些次生代谢产物具有帮助植物抵御外界胁迫的作用。茶叶中的次生代谢产物还赋予了茶叶独特的风味品质。类黄酮是茶叶中最重要次生代谢产物,与乌龙茶滋味的形成密切相关,是茶叶苦涩味形成的主要原因。而乌龙茶中花果香品质的形成与挥发性萜类化合物密切相关。目前,对胁迫诱导茶叶次生代谢物具体机制的研究主要集中在基因和代谢水平,尤其是胁迫诱导的关键合成基因转录变化直接影响目标代谢产物含量波动方面。然而,从基因转录变化到最终代谢物含量,再到最终促进茶叶风味品质形成这个过程中,还会受到nc RNA和表观修饰介导的上游调控机制影响。虽已有证据表明,nc RNA和表观修饰在环境胁迫响应和代谢调控等多种生物过程中扮演着不可或缺的角色,但关于茶树nc RNA和表观调控的研究远远滞后于模式植物。特别是在茶叶采后阶段,环境胁迫因子如何通过nc RNA和表观修饰介导的多层次级联调控机制,参与调控风味代谢途径结构基因转录丰度与风味代谢物种类与含量变化,进而影响采后茶叶风味品质的形成,围绕这方面的工作还尚处于起步阶段。鉴于此,本研究以乌龙茶代表品种铁观音为供试材料。从多转录组学角度,系统性探究了乌龙茶日光萎凋与室内萎凋处理在风味物质类黄酮与萜类化合物的代谢调控与风味品质形成差异的潜在原因。构建了以mi RNA为中心,参与影响乌龙茶萎凋过程中类黄酮与萜类化合物合成代谢的lnc RNA-mi RNA-m RNA和circ RNA-mi RNA-m RNA级联调控网络。揭示了日光萎凋在乌龙茶加工过程中的不可或缺性。同时,从RNA甲基化修饰角度,进一步分析了不同光强萎凋处理中,RNA甲基化作为上游调控因子参与影响类黄酮与萜类化合物代谢的调控机理,明确日光萎凋处理中适度遮荫促进乌龙茶优异风味品质形成的分子机制。主要研究结果如下:1乌龙茶萎凋过程中类黄酮与萜类化合物代谢的转录调控分析利用转录组测序对乌龙茶鲜叶（FL）、室内萎凋叶（IW）和日光萎凋叶（SW）进行分析,共鉴定出10793个差异表达基因。KEGG分析结果显示,差异表达基因主要集中在类黄酮合成、萜类化合物合成、植物激素信号转导和剪接体通路。对上述富集通路的关键转录本进行深入分析后发现,日光萎凋处理后类黄酮合成基因的转录抑制和萜类化合物合成基因的转录增强,是促进了日光萎凋叶中苦涩类物质类黄酮含量减少与花果香物质萜类化合物含量上升的主要原因。同时,茉莉酸信号转导和可变剪接机制也共同参与了日光萎凋叶中高花果香和低苦涩味的风味品质形成。以上发现揭示了日光萎凋处理在乌龙茶优异风味品质形成的重要性,以及转录调控和可变剪接在风味代谢相关途径中的具体作用机制。2 lnc RNA介导的乌龙茶萎凋过程中类黄酮与萜类代谢调控分析基于lnc RNA测序,系统性地分析鉴定了乌龙茶鲜叶、室内萎凋叶和日光萎凋叶中的lnc RNA以及lnc RNA介导的乌龙茶萎凋过程中类黄酮与萜类的代谢调控分析。首先,测定了萎凋前后相关风味代谢物与植物激素的含量变化情况。结果显示,SW中茶多酚、类黄酮、总儿茶素以及五种单体型儿茶素含量,尤其是酯型儿茶素（CG、GCG、ECG和EGCG）的含量均显著低于FL和IW,而三个样品中木质素含量的排序则相反,SW要显著高于FL和IW。此外,萎凋处理显著改变了（Z）-3-己烯醛、（E）-2-己烯醛和萜类挥发物的含量积累,特别是日光萎凋处理显著诱导萜类挥发物的含量增加,同时促进己烯醛挥发物的含量下降。而可作为信号分子,促进相关挥发代谢物合成积累的JA和Me JA在SW中的含量显著高于FL和IW。随后,对鲜叶、室内萎凋叶和日光萎凋叶进行r RNA去除后的高通量测序,从每个样本平均获得12.66 Gb的数据量,共鉴定出32036个lnc RNAs。对DE-lnc RNA靶基因进行KEGG富集分析后发现,DE-lnc RNA靶基因主要富集于类黄酮代谢、萜类化合物代谢以及JA和Me JA合成相关的亚油酸/亚麻酸代谢途径。对上述三个途径中DE-lnc RNA及其靶基因的调控关系与表达水平深入分析后发现,4个上调表达的结构基因（FLS、CCR、CAD和HCT）与7个上调表达的lnc RNAs,以及4个下调表达的结构基因（4CL、CHI、F3H和F3’H）和3个下调表达的lnc RNAs是引起SW中低丰度类黄酮与儿茶素的关键调控因子。此外,由于相关lnc RNA介导的m RNA转录调控,类黄酮生物合成途径相关结构基因的转录水平受到显著抑制,而参与木质素生物合成途径的基因表达上调,从而导致代谢流从类黄酮合成转入木质素合成途径,进一步降低了SW中酯型儿茶素与类黄酮的含量。在萜类化合物合成途径中,9个上调表达的结构基因（DXS、CMK、HDS、HDR、AACT、MVK、PMK、GGPPS和TPS）与3个上调表达的lnc RNAs,以及6个下调表达的lnc RNAs是引起SW中萜类化合物高积累量的关键调控因子。高含量JA和Me JA对诱导萜类化合物的大量合成具有叠加效应。此外,从JA/Me JA合成及信号转导途径中鉴定出的两个lnc RNA（LTCONS＿00026271和LTCONS＿00020084）可通过e TM介导的lnc RNA-mi RNA-m RNA调控机制与SW中的高含量JA/Me JA一起协同促进萜类化合物的积累水平。综上,相较于IW,SW中lnc RNA通过直接调控靶基因和e TM介导的lnc RNA-mi RNA-m RNA模块共同参与了类黄酮与萜类化合物的代谢调控,促进SW中低含量类黄酮和儿茶素及高含量萜类化合物的积累特点,从而有效去除茶叶中的苦涩味,改善茶叶的适口性,并进一步促进花果香的形成,初步阐明日光萎凋处理改善茶叶风味品质的分子机制。3 mi RNA介导的乌龙茶萎凋过程中类黄酮与萜类代谢调控分析利用Small RNA测序技术对鲜叶、室内萎凋叶和日光萎凋叶中的mi RNA进行系统性挖掘鉴定。共鉴定出168个已知mi RNA,隶属于44个mi RNA家族,以及62个新型mi RNA。对DE-mi RNA相应的靶基因进行KEGG富集分析后发现,DE-mi RNA主要富集于植物激素信号转导与ABC转运体途径。以上2个通路中DE-mi RNA及其对应靶基因的转录水平与类黄酮和萜类化合物的积累密切相关。此外,DE-mi RNAs还通过mi RNA-m RNA调控模块参与调节风味代谢物和植物激素的转运过程,进而影响相关风味代谢物的积累水平,有助于改善乌龙茶风味品质。生长素（IAA）和赤霉素（GA）通过IAA-mi R167-ARF-GH3和GA-mi R171b-DELLA-MYC2级联调控模块参与调控萎凋叶中类黄酮与萜类化合物的含量。此外,circ RNA通过介导的circ RNA-mi RNA-m RNA级联转录调控也具有影响风味代谢物与植物激素的转运能力,从而引起SW中类黄酮与儿茶素含量的降低,以及萜类化合物含量的增加。上述的调控机制共同促进了日光萎凋处理后乌龙茶苦涩味消散及口感醇厚和花香浓郁的品质特点形成。以上研究结果,揭示了以mi RNA为中心的circ RNA-mi RNA-m RNA级联调控机制在日光萎凋处理后促进乌龙茶优异风味品质形成的分子调控机制。提升对“nc RNA-m RNA-蛋白质-生物学功能”链式调控的整体认知,综合系统性地完善了乌龙茶萎凋过程中nc RNA介导的多层级调控网络机制,以及强调了日光萎凋相较于室内萎凋,在改善茶叶风味品质中的扮演了更加至关重要的角色。4 RNA甲基化调控基因在乌龙茶萎凋过程中的作用机制基于茶树染色体水平基因组信息,综合全面的挖掘了茶树RNA甲基化调控基因。最终确定了9个m6A写入基因、16个m6A擦除基因和9个m6A解码基因。30个m6A调控基因随机分布在13条染色体上,其余4个基因位于未锚定的contigs上。之后,在全基因组尺度上分析了RNA甲基化调控基因的进化关系和基因结构。基因结构分析表明,m6A调控基因的功能多样化可能与基因序列中外显子和内含子的获得或丢失有关,而非保守结构域和基序的变化。WGD事件,不仅是影响m6A调控基因扩展的主要推动力,还是促进这些基因功能分化的前提条件。此外,m6A调控基因在结构域与基序组成和表达丰度层面上的双重差异可能进一步推动了重复基因的功能多样化。这些因素协同促进了m6A调控基因各成员分工明确,有助于茶树中m6A精密调控机制的形成。随后,进一步研究了RNA甲基化调控基因在鲜叶、室内萎凋叶和日光萎凋叶中的表达模式,挖掘三种类型RNA甲基化调控因子在甲基化修饰中的具体作用。发现m6A解码基因介导的AS调控机制可能是抑制类黄酮合成的主要原因。同时,m6A写入基因转录丰度的下调与m6A擦除基因转录丰度的上调进一步协同降低了类黄酮的积累量。随后,通过si RNA介导的瞬时转录抑制体系,验证了RNA甲基化调控基因与甲基化水平的具体关系以及RNA甲基化在茶叶采后萎凋加工中潜在的生物学功能。SW中DNA去甲基化酶基因的高表达可通过去除DNA甲基化标记来诱导RNA去甲基化酶基因的正常转录,从而间接抑制类黄酮的生物合成,改善萎凋过程中乌龙茶的滋味品质。而RNA甲基化与DNA甲基化通过甲基化调控基因之间的相互作用,从而形成两种甲基化修饰的负反馈调节环,以控制茶叶中类黄酮的积累量保持在合理范围内。以上发现为初步探究茶树m6A调控基因在萎凋过程中精确调控茶叶品质的潜在作用机制,以及理解m6A介导的萎凋过程中茶叶风味品质形成的调控机制提供了新的视角。5 RNA甲基化介导的萎凋光强对乌龙茶风味物质的代谢调控分析通过RNA甲基化组学联合转录组分析,探究不同萎凋光强处理下m6A修饰对乌龙茶风味品质形成的影响。发现m6A修饰广泛分布在茶树m RNA上,并在不同萎凋光强处理后其修饰水平呈现动态变化。日光萎凋处理会导致m6A修饰水平的显著下降,同时在一定光强范围内与总m6A修饰丰度呈负相关。针对相关m6A调控基因的表达水平分析来看,茶叶总m6A修饰水平的动态变化主要受到m6A擦除基因的调控,而Cs ALKBH4介导的RNA去甲基化可能在日光萎凋过程中扮演重要的角色。KEGG富集分析发现,所鉴定的DMGs主要富集于萜类化合物合成途径,且m6A富集峰主要分布在DMGs的3′UTR和终止密码子区域。从FL到SW3,萜类化合物合成途径相关DMGs的m6A丰度呈现急剧下降趋势,但从SW3到SW4,m6A修饰平时则出现了明显的回升。同样,在不同萎凋光强处理下相关DMGs的表达水平和萜类化合物含量也呈现相似的变化趋势。以上发现表明,Cs ALKBH4介导的RNA去甲基化通过增强m RNA的稳定性,促进了萜类合成途径相关DMGs的表达上调与萜类化合物的积累。从FL到SW3,光强与萜类合成途径相关基因的表达水平与萜类化合物含量呈正相关性,说明在一定范围内,更高光强有利于促进乌龙茶萜类化合物的合成与优质香气品质的形成。然而,类似SW4中的过高光强反而抑制了Cs ALKBH4介导的RNA去甲基化,从而破坏了萜类合成途径相关基因的稳定性,最终导致萜类化合物积累量的显著下降。此外,在不同萎凋光强处理下,RNA去甲基化还可通过调节剪接体相关基因的m6A修饰与表达水平来影响选择性剪接事件。其中,全长转录本Cs4CL及AS转录本Cs4CL-a和Cs F3’H-a的下调表达,以及全长转录本Cs GPX3和AS转录本Cs APX1和Cs APX1-a的上调表达协同抑制了类黄酮的合成,并加速了类黄酮的分解,共同促进苦涩味物质类黄酮与酯型儿茶素转化为口感醇厚的茶黄素。与其它萎凋光强相比,SW3中的儿茶素含量最低,茶黄素含量最高,表明适度的光强可以有效改善茶叶中的苦涩味并促进醇厚口感的形成,而缺乏或过高的光强,则不利改善茶叶的风味品质。因此,RNA甲基化修饰通过介导选择性剪接机制,从而间接影响日光萎凋过程中类黄酮、儿茶素和茶黄素的积累水平,进而改善乌龙茶的风味品质。综上,以上发现揭示了RNA甲基化在乌龙茶采后萎凋过程风味品质形成中的分子调控机制,并探明了日光萎凋中适度遮荫处理促进乌龙茶优异风味品质形成的分子机制。