本網(wǎng)訊 近日，我校茶樹(shù)種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李鵬輝教授聯(lián)合夏恩華教授團(tuán)隊(duì)在《Plant Biotechnology Journal》期刊在線(xiàn)發(fā)表了題為“Divergent MYB paralogs determine spatial distribution of linalool mediated by JA and DNA demethylation participating in aroma formation and cold tolerance of tea plants”的研究論文。該研究鑒定了茶樹(shù)花和葉片中調(diào)控芳樟醇合成的MYB轉(zhuǎn)錄因子，解析了這些MYB轉(zhuǎn)錄因子與MYC2和JAZ蛋白協(xié)同參與茶葉加工過(guò)程以及茶樹(shù)抵御冷脅迫過(guò)程分子機(jī)制，此外還發(fā)現(xiàn)DNA去甲基化途徑作用于這些MYB轉(zhuǎn)錄因子，參與冷脅迫下芳樟醇的合成調(diào)控。
芳樟醇不僅是貢獻(xiàn)茶葉香氣的核心化合物之一，也是茶樹(shù)應(yīng)對(duì)外界逆境脅迫的重要揮發(fā)類(lèi)物質(zhì)之一。茶樹(shù)中芳樟醇的合成途徑已經(jīng)清晰，關(guān)鍵合成酶基因也已被鑒定，但其轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制特別是茶葉加工過(guò)程以及冷脅迫過(guò)程中芳樟醇的合成調(diào)控機(jī)制尚不清楚，本研究鑒定了兩對(duì)起源古老的MYB同源基因?qū)?，其?em>CsMYB148/CsMYB193特異性表達(dá)在茶樹(shù)花中，推測(cè)其可能特異性調(diào)控花中芳樟醇的合成；而CsMYB68/CsMYB147除了在花中表達(dá)，也在葉片、莖等組織表達(dá)，推測(cè)其可能參與葉片中芳樟醇的合成。本研究通過(guò)一系列同源和異源過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這些MYB轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同MYC2和JAZ蛋白調(diào)控茶樹(shù)芳樟醇合成的生物學(xué)功能；進(jìn)一步解析了MYB轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)蛋白互作方式與MYC2和JAZ形成MYB-MYC2-JAZ蛋白復(fù)合體直接調(diào)控芳樟醇合成機(jī)制。
在茶葉加工早期階段，如萎凋階段，芳樟醇的合成被誘導(dǎo)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)萎凋階段CsMYB68/CsMYB147表達(dá)以及JA合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑被激活，并結(jié)合JA合成抑制劑處理等實(shí)驗(yàn)，初步證明了萎凋過(guò)程中芳樟醇的誘導(dǎo)合成部分依賴(lài)于JA途徑。芳樟醇在茶樹(shù)應(yīng)對(duì)冷脅迫過(guò)程中也發(fā)揮重要作用，本研究發(fā)現(xiàn)在冷脅迫下CsMYB68/CsMYB147可以整合JA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和DNA去甲基化途徑，促進(jìn)芳樟醇合成，從而提高茶樹(shù)抗寒性。這些研究結(jié)果為理解茶葉品質(zhì)形成以及茶樹(shù)抵御冷脅迫提供了理論基礎(chǔ)。
圖1 MYB-MYC2復(fù)合體調(diào)控茶葉香氣形成和茶樹(shù)抵御冷脅迫的分子機(jī)制示意圖
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一單位與通訊單位，李鵬輝教授和夏恩華教授為共同通訊作者。碩士研究生岳蕊（已畢業(yè)）、李雅玲、戚宇佳為論文共同第一作者。童偉副教授、司雄元副研究員、張延瑞博士以及碩士生梁曉雨、鄭紫青、葉志立等對(duì)本研究做出了重要貢獻(xiàn)。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省教育廳和科技廳等項(xiàng)目的資助。（圖文/李鵬輝 編輯/管震宇 預(yù)審/韋朝領(lǐng) 審核/夏利明）
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14598
