我国发现茶树响应“倒春寒”的乙烯信号和钙离子信号机制

　　近年来随着茶树早生品种的广泛种植，低温尤其是“倒春寒”对茶叶生产的影响越来越大，“倒春寒”已经成为我国茶叶生产的主要灾害气候因子之一，解决“倒春寒”问题已成为我国茶叶界共同关注的重要难题及热点。近期，我所茶树遗传育种团队利用转录组学、代谢组学等技术手段，在茶树新梢响应“倒春寒”的分子调控机理研究上取得重要进展。

图1 倒春寒发生过程中的气象条件变化（A）及茶树新梢受害表型（B）

　　研究利用人工模拟“倒春寒”条件，分析了茶树新梢萌发至鱼叶期、一芽一叶期和一芽二叶期不同发育阶段的转录组和代谢组变化，证实MAPK介导的乙烯信号和钙离子信号是茶树新梢响应“倒春寒”的两个主要早期信号途径，随后低温响应信号途径ICE-CBF-COR被激活，引起一系列的生理代谢改变。其中，低温胁迫条件下，新梢的生长、光合、次生代谢（主要为多酚生物合成）受到明显抑制，而抗冻蛋白积累以及以淀粉代谢为主的糖代谢的显著增强可能是新梢应对低温胁迫的主要机制。以上信号通路中重要基因的表达及代谢物含量的变化在自然“倒春寒”条件下的茶树新稍中也得到验证。该研究结果将为全面揭示茶树新梢抗寒机理和生产中解决“倒春寒”问题提供重要理论依据。

　　以上研究结果已在线发表在国际林学领域重要期刊《树木生理学》（Tree Physiology）上。该研究得到了浙江省自然科学基金、国家自然科学基金、国家茶产业技术体系和中国农科院科技创新工程的支持。

图2 茶树新梢低温响应关键基因在人工气候室及自然倒春寒条件下的表达验证

图3 茶树新梢响应倒春寒低温的分子调控模型