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【科研新进展】我院茶叶创新团队揭示茶树新梢嫩度与抗病性平衡的分子调控机制

来源:   作者:杨宏斌 王伟东   发布日期:2024-04-02     浏览次数:

     

随着劳动力日益短缺,鲜叶机械化采摘已成为未来茶产业发展的必然趋势,选育适宜机采的茶树品种是实现鲜叶机械化采摘的重要基础。新梢持嫩性强是适宜机采茶树品种的重要指标性状,明确新梢嫩度变化的分子调控机理,对指导选育适宜机采茶树品种具有重要意义。

近日,我院茶叶创新团队在Horticulture Research在线发表了题为“The CsmiR397a - CsLAC17 module regulates lignin biosynthesis to balance the tenderness and gray blight resistance in young tea shoots”的研究论文,揭示了 CsmiR397a - CsLAC17 模块调控茶树新梢嫩度与抗病性平衡的分子机制。

团队前期研究发现,木质素积累是茶树新梢嫩度降低的重要因素,但木质素的积累也可以显著提高新梢抗病性。因此,调节木质素的生物合成似乎是平衡茶树新梢嫩度和抗病性的重要途径。

该研究鉴定了一个在茶树新梢嫩度降低和茶轮斑病侵染过程中被诱导表达的漆酶基因 CsLAC17 ,其过表达拟南芥中木质素含量显著增加,增强了对茶轮斑病的抗性但降低了花序茎的嫩度。而且, CsLAC17 受到上游 CsmiR397a 的负调控,过表达 CsmiR397a 拟南芥中木质素含量显著降低,增加了花序茎的嫩度但降低了对茶轮斑病的抗性。进一步,通过茶树叶片瞬时过表达 CsmiR397a 和 CsLAC17 证实了 CsmiR397a - CsLAC17 模块在木质素生物合成中的功能以及对茶轮斑病抗性的影响。

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基于以上结果,该研究提出了 CsmiR397a - CsLAC17 模块通过介导木质素的生物合成积累,从而调控茶树新梢嫩度和茶轮斑病抗性平衡的工作模型(见上图)。该研究为阐明茶树新梢嫩度和抗病性平衡的分子调控机制,协调品质和抗性平衡提供了新的思路,亦为高持嫩性机采茶树品种选育提供了理论参考。

我院茶叶创新团队硕士研究生杨宏斌为论文第一作者,王伟东副教授为通讯作者,余有本教授和刘淑媛副教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、陕西省重点研发计划和国家茶产业技术体系专项资金等项目的资助。

原文链接https://doi.org/10.1093/hr/uhae085

编辑:张琼琼     终审:徐凌飞