我所研究發現調節茶樹抗寒性和生長發育的新基因模塊
近日，我所茶樹遺傳育種創新團隊發現了新的參與低溫脅迫響應和生長發育調控的基因模塊，相關研究以“Transcription factor CsDREB28 regulates sugar transporters CsSWEET17 and CsSWEET15 to modulate cold resistance and plant growth in tea plants”為題發表在植物學經典期刊Journal of Experimental Botany。
糖類物質在植物中兼具信號傳遞、滲透調節和能量供給等多重功能，廣泛參與多種生物學過程。團隊前期研究發現，質膜糖轉運體CsSWEET17正向調節植物的生長和抗寒性（Yao et al., 2020. Plant and Cell Physiology）。在此基礎上，該研究進一步鑒定出CsSWEET17的上游調控轉錄因子CsDREB28，其在茶樹新梢和成熟葉中受低溫誘導，通過結合CsSWEET17啟動子上的DRE/CRT元件，負調控CsSWEET17的轉錄。茶樹新梢和成熟葉的基因瞬時抑制試驗和擬南芥穩定過表達試驗表明，CsDREB28通過負調控CsSWEET17和CBF信號途徑，降低低溫下的可溶性糖積累，從而負調控茶樹的抗寒性。此外，過表達CsDREB28的擬南芥的營養生長受抑制、衰老加速、結實率降低。進一步研究發現，CsDREB28負調控生殖器官特異表達的CsSWEET15及其擬南芥同源基因AtSWEET15，推測由此改變了糖在植物體內的分配，進而導致生殖發育異常。該研究表明CsDREB28是茶樹抗寒性和生長的負調控因子，為培育抗寒茶樹新品種提供了新的基因資源和理論依據。
該研究得到了國家自然科學基金和國家茶葉產業技術體系的支持。我所已畢業碩士研究生彭靖為論文第一作者，王新超研究員和王璐研究員為共同通訊作者。
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