近日，中國農業科學院茶葉研究所茶樹遺傳育種創新團隊在茶樹越冬芽休眠與萌芽調控機理研究中取得重要進展，相關研究以“CsCBF1/CsZHD9-CsMADS27, a critical gene module controlling dormancy and bud break in tea plants”為題發表在植物學經典期刊The Plant Journal上。
茶樹作為多年生經濟作物，休眠和萌發既是其安全越冬的重要生存機制，又是影響春茶品質和經濟價值的重要生物學過程。該研究發現，茶樹中MADS-box家族成員CsMADS27為調控該過程的關鍵基因，其時空表達模式與越冬芽的休眠和萌發狀態密切相關，異源超表達該基因能夠顯著延遲芽休眠的形成，并促進其休眠解除；瞬時沉默干擾冬季茶樹腋芽中該基因的表達可抑制越冬芽的萌發。蛋白互作與啟動子結合活性分析進一步揭示了CsCBF1和CsZHD9分別為CsMADS27上游的轉錄抑制因子和激活因子，二者可以響應外界光、溫變化，通過直接相互作用和競爭性結合共同調控CsMADS27的表達。表觀遺傳修飾檢測還發現，在芽休眠解除階段CsMADS27的表達轉錄受組蛋白乙酰化修飾（H3K27Ac）的綜合調控。研究表明CsCBF1/CsZHD9-CsMADS27是茶樹感知環境變化核心模塊，通過激活下游細胞循環、細胞分裂、組蛋白修飾等通路和對CsDJC23等基因的直接調控來決定越冬芽的生長發育進程。該研究深入揭示了茶樹休眠和萌發的分子調控網絡，豐富了常綠木本植物適應季節氣候變化的分子機制，為耐寒早生茶樹新品種的選育提供了新的基因資源和理論依據。
該研究得到了國家自然科學基金、浙江省農業（茶樹）新品種選育重大科技專項和農業科技創新工程等項目的支持。我所郝心愿副研究員與碩士生唐俊偉、博士生陳瑤為該論文的主要完成人，美國農業部農業研究局David P Horvath教授和我所王新超研究員為該論文的共同通訊作者。
日期：2024-12-09
茶樹作為多年生經濟作物，休眠和萌發既是其安全越冬的重要生存機制，又是影響春茶品質和經濟價值的重要生物學過程。該研究發現，茶樹中MADS-box家族成員CsMADS27為調控該過程的關鍵基因，其時空表達模式與越冬芽的休眠和萌發狀態密切相關，異源超表達該基因能夠顯著延遲芽休眠的形成，并促進其休眠解除；瞬時沉默干擾冬季茶樹腋芽中該基因的表達可抑制越冬芽的萌發。蛋白互作與啟動子結合活性分析進一步揭示了CsCBF1和CsZHD9分別為CsMADS27上游的轉錄抑制因子和激活因子，二者可以響應外界光、溫變化，通過直接相互作用和競爭性結合共同調控CsMADS27的表達。表觀遺傳修飾檢測還發現，在芽休眠解除階段CsMADS27的表達轉錄受組蛋白乙酰化修飾（H3K27Ac）的綜合調控。研究表明CsCBF1/CsZHD9-CsMADS27是茶樹感知環境變化核心模塊，通過激活下游細胞循環、細胞分裂、組蛋白修飾等通路和對CsDJC23等基因的直接調控來決定越冬芽的生長發育進程。該研究深入揭示了茶樹休眠和萌發的分子調控網絡，豐富了常綠木本植物適應季節氣候變化的分子機制，為耐寒早生茶樹新品種的選育提供了新的基因資源和理論依據。
該研究得到了國家自然科學基金、浙江省農業（茶樹）新品種選育重大科技專項和農業科技創新工程等項目的支持。我所郝心愿副研究員與碩士生唐俊偉、博士生陳瑤為該論文的主要完成人，美國農業部農業研究局David P Horvath教授和我所王新超研究員為該論文的共同通訊作者。
日期：2024-12-09
