近日，我院茶叶创新团队在 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。
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。
图1 CsbHLH133 基因不同转录本的鉴定
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。
图2 CsbHLH133可变剪切通过 CsNudix26 调控茶树香叶醇合成的模型
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。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。研究还得到了园艺科学研究中心在实验技术上的支持、学院王鹏杰教授在文章撰写方面的帮助以及安徽省农业科学院茶叶研究所张家侠研究员和张冉助理研究员在实验材料上的支持。
