春季升溫過程中茶樹代謝適應(yīng)機(jī)制研究取得進(jìn)展
近日，我所茶樹生態(tài)栽培團(tuán)隊(duì)在春季升溫過程中茶樹苦味物質(zhì)代謝與溫度適應(yīng)機(jī)制研究中取得重要進(jìn)展，研究成果以“Multi-omics profiling of Camellia sinensis reveals mechanisms of bitter metabolism and temperature adaptation during spring warming”為題，發(fā)表在Industrial Crops & Products上。
在全球氣候變化背景下，春季溫度波動(dòng)加劇對茶樹生長及茶葉品質(zhì)形成帶來顯著影響。尤其是茶葉苦味物質(zhì)的代謝過程對溫度高度敏感，直接關(guān)系到茶葉口感與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
該研究以常規(guī)綠葉品種‘龍井43’、溫度敏感型白化品種‘白葉1號’和光溫雙敏白化品種‘中黃2號’為材料，系統(tǒng)探討了春季溫度波動(dòng)對茶樹苦味相關(guān)黃酮類物質(zhì)合成的影響。通過整合代謝組與轉(zhuǎn)錄組分析，研究揭示了溫度調(diào)控下槲皮素苷、山奈酚苷等苦味物質(zhì)的積累規(guī)律及其分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明，‘龍井43’在30°C條件下通過上調(diào)F3’5’H基因表達(dá)促進(jìn)槲皮素苷積累，苦味增強(qiáng)；‘白葉1號’在20°C下則積累山奈酚苷以緩解兒茶素苦澀感；‘中黃2號’則表現(xiàn)出“轉(zhuǎn)錄-代謝解耦聯(lián)”現(xiàn)象，體現(xiàn)出光溫雙因子協(xié)同調(diào)控的代謝適應(yīng)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，通過加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析構(gòu)建了苦味物質(zhì)合成的代謝-轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，篩選出關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子CsMYB1和CsERF2。利用反義寡核苷酸（AsODN）沉默技術(shù)驗(yàn)證了這兩個(gè)基因?qū)翰杷厣锖铣傻恼蛘{(diào)控作用。該研究不僅深化了對茶樹苦味代謝溫度響應(yīng)機(jī)制的理解，也為選育抗逆優(yōu)質(zhì)茶樹新品種、應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)提供了重要的理論依據(jù)。
研究得到了浙江省自然科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的資助。我所博士研究生余靜菠、在讀碩士研究生王文利和已畢業(yè)碩士研究生沈柯銀為論文共同第一作者，我所李鑫研究員和貴州省茶葉研究所尹榮秀助理研究員為論文的共同通訊作者。
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