CsCYP75B1响应低温胁迫调控茶树黄酮醇代谢的分子机制OA

茶树是我国重要的经济作物,生长易受温度影响,低温胁迫严重限制其产量与品质。黄酮醇作为植物次生代谢产物,已被证实参与非生物胁迫响应。黄酮醇的代谢受多种基因的网络调控。CsCYP75B1(CSS0048905)为课题组前期基于转录组测序数据筛选得到,是低温下黄酮醇生物合成途径中显著差异表达的基因。为探究CsCYP75B1在低温下调控茶树黄酮醇代谢的分子机制,本研究运用生物信息学方法对其进行分析,并通过异源转化拟南芥和茶树瞬时沉默试验验证其功能。结果表明,CsCYP75B1的启动子区含有低温响应元件LTR,低温下CsCYP75B1表达上调,进而促进黄酮醇积累。在拟南芥中过表达CsCYP75B1可显著增强植株耐寒性,提高抗氧化酶活性,降低膜脂过氧化程度,并正向调控ICE-CBF-COR通路关键基因的表达。在茶树中瞬时沉默CsCYP75B1,叶片黄酮醇合成减少、抗氧化能力下降。本研究揭示了低温胁迫下茶树中CsCYP75B1通过正调控黄酮醇合成与低温信号通路,共同提升茶树抗寒性的分子机制,为茶树抗逆育种提供了候选基因,同时为茶树抗逆品质形成提供了依据。