茶树CsbHLH133可变剪切调控香叶醇的生物合成的分子机制

2024-09-10 栏目：茶树种植

近日，西北农林科技大学园艺学院茶叶创新团队在The Plant Journal在线发表了题为Alternative splicing of CsbHLH133 regulates geraniol biosynthesis in tea plants 的研究论文，揭示了茶树CsbHLH133可变剪切调控香叶醇的生物合成的分子机制。园艺学院茶叶创新团队博士生程龙为第一作者，余有本教授和徐清山副教授为共同通讯作者。

香气是决定茶叶品质优劣的重要指标之一，也是吸引消费者和提高市场竞争力的重要因子。因此，发掘香气合成的关键基因，探析其功能及调控机制，对提高成品茶的香气品质、品种选育至关重要。香叶醇是茶叶呈花果香的重要物质基础，并在响应生物、非生物胁迫方面发挥重要作用。然而，香叶醇的合成/调控仍有待探索。

该研究基于香叶醇含量和基因表达量的联合分析，鉴定了参与茶树香叶醇合成的候选基因CsNudix26及其上游转录因子CsbHLH133。然后，通过体外酶活、瞬时转化茶树和烟草、酵母单杂交、双荧光素酶报告和EMSA等实验证明了CsbHLH133可以结合CsNudix26启动子并激活其表达，进而促进香叶醇的合成。此外，该研究还发现CsbHLH133的剪切转录本CsbHLH133-AS是茶树响应多种环境胁迫下的主要转录物，这些环境胁迫主要是通过改变CsbHLH133的两种转录本的表达模式来参与调控茶树香叶醇的合成释放。

综上，该研究提出了一个茶树香叶醇生物合成的转录调控网络，茶树通过选择性剪切改变CsbHLH133的转录本丰度及翻译效率，进而参与调控香叶醇的生物合成，以更好的应对不利的环境条件。

该研究受到国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划、国家现代农业产业技术体系专项资金、国家重点研发计划等项目的资助。