研究揭示赤霉素調控茶樹春季芽萌發的新機制
近日，我所茶樹遺傳育種創新團隊系統解析了赤霉素調控茶樹休眠芽春季萌發的分子機制，相關結果以 “Gibberellin Modulates the Post-transcriptional Regulation of CsHDZ34 to Positively Regulate Bud Break in Tea Plants” 為題發表在植物學權威期刊《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、根莖發育、葉片生長及開花等多種生長發育過程。研究發現，在茶樹休眠芽春季萌發過程中，赤霉素水平的持續升高誘導了關鍵轉錄因子CsHDZ34的5'UTR區域發生可變剪接，從而在轉錄后水平增強其蛋白積累，這是調控通路啟動的關鍵步驟。積累的CsHDZ34蛋白能夠直接激活下游基因CsZHD9和CsDELLA5的表達，與前期發現的CsZHD9-CsMADS27（The Plant Journal (2025) 121, e17165）調控通路整合，構建出“CsHDZ34–CsZHD9–CsMADS27/CsDELLA5”這一茶樹芽萌發的核心分子調控模塊。研究還發現在早、晚萌發茶樹品種中，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，表現出典型的負調控特征；而CsDELLA5Hap2 則對赤霉素敏感性低、蛋白更穩定，能夠與CsMADS27互作，作為轉錄激活因子增強下游基因表達，促進芽的萌發。本研究突破了DELLA蛋白作為生長發育負調控因子的傳統觀念，首次揭示了DELLA蛋白在茶樹中具備正向調控功能，豐富了對DELLA蛋白多重功能的認知。
該研究不僅系統闡明了赤霉素通過轉錄后調控機制啟動春季芽萌發的分子路徑，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調控提供了新視角，為早生茶樹品種選育提供了重要的分子靶標和理論依據。
研究得到了國家自然科學基金、浙江省農業新品種選育科技重大專項—茶樹，以及國家現代農業（茶葉）產業技術體系的資助。我所與浙江農林大學聯合培養碩士研究生黃超（已畢業）、孫文清和我所碩士研究生唐俊偉（已畢業）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林大學王玉春教授為論文的共同通訊作者。
赤霉素調控茶樹春季芽萌發的分子機制圖
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