研究揭示赤霉素調(diào)控茶樹春季芽萌發(fā)的新機制
近日，我所茶樹遺傳育種創(chuàng)新團隊系統(tǒng)解析了赤霉素調(diào)控茶樹休眠芽春季萌發(fā)的分子機制，相關(guān)結(jié)果以 “Gibberellin Modulates the Post-transcriptional Regulation of CsHDZ34 to Positively Regulate Bud Break in Tea Plants” 為題發(fā)表在植物學權(quán)威期刊《New Phytologist（新植物學家）》上。
赤霉素是一種重要的植物激素，廣泛參與種子萌發(fā)、根莖發(fā)育、葉片生長及開花等多種生長發(fā)育過程。研究發(fā)現(xiàn)，在茶樹休眠芽春季萌發(fā)過程中，赤霉素水平的持續(xù)升高誘導了關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子CsHDZ34的5'UTR區(qū)域發(fā)生可變剪接，從而在轉(zhuǎn)錄后水平增強其蛋白積累，這是調(diào)控通路啟動的關(guān)鍵步驟。積累的CsHDZ34蛋白能夠直接激活下游基因CsZHD9和CsDELLA5的表達，與前期發(fā)現(xiàn)的CsZHD9-CsMADS27（The Plant Journal (2025) 121, e17165）調(diào)控通路整合，構(gòu)建出“CsHDZ34–CsZHD9–CsMADS27/CsDELLA5”這一茶樹芽萌發(fā)的核心分子調(diào)控模塊。研究還發(fā)現(xiàn)在早、晚萌發(fā)茶樹品種中，CsDELLA5存在兩種功能顯著差異的單倍型：CsDELLA5Hap1 對赤霉素敏感、易降解，表現(xiàn)出典型的負調(diào)控特征；而CsDELLA5Hap2 則對赤霉素敏感性低、蛋白更穩(wěn)定，能夠與CsMADS27互作，作為轉(zhuǎn)錄激活因子增強下游基因表達，促進芽的萌發(fā)。本研究突破了DELLA蛋白作為生長發(fā)育負調(diào)控因子的傳統(tǒng)觀念，首次揭示了DELLA蛋白在茶樹中具備正向調(diào)控功能，豐富了對DELLA蛋白多重功能的認知。
該研究不僅系統(tǒng)闡明了赤霉素通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制啟動春季芽萌發(fā)的分子路徑，更通過解析DELLA蛋白的單倍型功能差異，為理解多年生植物休眠與萌發(fā)調(diào)控提供了新視角，為早生茶樹品種選育提供了重要的分子靶標和理論依據(jù)。
研究得到了國家自然科學基金、浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育科技重大專項—茶樹，以及國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（茶葉）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的資助。我所與浙江農(nóng)林大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生黃超（已畢業(yè)）、孫文清和我所碩士研究生唐俊偉（已畢業(yè)）為論文的共同第一作者。我所郝心愿研究員、王新超研究員以及浙江農(nóng)林大學王玉春教授為論文的共同通訊作者。
赤霉素調(diào)控茶樹春季芽萌發(fā)的分子機制圖
Copyright ? 2013 中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所版權(quán)所有
主辦：中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所 承辦：辦公室
地址：浙江省杭州市梅靈南路9號 郵編：310008 浙ICP備05000555號-1
技術(shù)支持：中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所
主辦：中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所 承辦：辦公室
地址：浙江省杭州市梅靈南路9號 郵編：310008 浙ICP備05000555號-1
技術(shù)支持：中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所
