研究揭示CsCIPK20-CsCSN5-CsVTC1模塊提高茶樹抗寒性的新機制
近日，我所茶樹遺傳育種創新團隊發現了新的低溫脅迫響應功能基因模塊，相關研究以“CsCIPK20 Improves Tea Plant Cold Tolerance by Modulating Ascorbic Acid Synthesis Through Attenuation of CsCSN5-CsVTC1 Interaction”為題發表在植物學經典期刊Plant, Cell & Environment上。
Ca2+作為重要的第二信使，在植物中參與許多生物學過程。團隊前期研究發現：鈣離子信號途徑在茶樹響應低溫脅迫中發揮重要作用。其中，鈣調磷酸酶B類似蛋白互作蛋白激酶（CIPK）是鈣離子信號途徑的重要元件，廣泛參與植物的生長發育和對多種環境刺激的響應。該研究發現茶樹CsCIPK20的表達受冬季低溫與短時低溫處理的顯著誘導。基因瞬時抑制試驗表明，CsCIPK20與抗壞血酸（AsA）合成酶—GDP-甘露糖焦磷酸化酶1（CsVTC1）均正向調節茶樹新梢的抗寒性。蛋白互作與蛋白降解試驗表明，CsCIPK20、CsVTC1均可與E3連接酶活性調節子5（CsCSN5）互作，同時，CsCSN5分別介導兩者的蛋白降解。進一步研究發現，CsCIPK20通過與CsVTC1競爭性結合CsCSN5，抑制CsCSN5對CsVTC1蛋白的降解，提高低溫下AsA水平，進而增強茶樹在低溫下的抗氧化能力與耐受性。該研究為耐寒茶樹新品種的選育提供了新的基因資源和理論依據。
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、國家茶葉產業技術體系和中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。我所博士研究生邸太妹為論文第一作者，王新超研究員和王璐研究員為共同通訊作者。
CsCIPK20與CsVTC1競爭性結合CsCSN5，提高茶樹的抗寒性
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