近日，我所茶树遗传育种创新团队发现了茶树中“茶氨酸水解周转–谷氨酸累积–CsGLR3.2激活–Ca²⁺内流–CBF转录增强–抗氧化与类黄酮代谢重塑”的茶树特异性低温信号传导与生理调控通路，揭示了茶氨酸代谢与谷氨酸信号协同调控茶树新梢耐寒性的新机制。茶氨酸代谢与谷氨酸信号协同调控茶树耐寒性的新机制。相关研究结果以“Glutamate promotes cold tolerance through CsGLR3.2- and Ca²⁺-associated CBF signaling in tea plants”为题在线发表在国际植物学经典期刊《Plant Physiology》上。

团队研究发现，低温处理下茶树新梢中谷氨酸持续积累，并伴随茶氨酸含量下降。功能验证表明，外源谷氨酸能够减轻低温造成的叶片伤害，降低电解质渗漏和丙二醛含量，提高光系统Ⅱ最大光化学效率，并增强CsCBF1-CsCBF4的表达。共同沉默茶氨酸代谢相关基因CsGGT2和CsGGT4后，低温诱导的谷氨酸积累受到抑制，茶氨酸含量升高，植株冷害加重，表明CsGGT2/CsGGT4相关茶氨酸代谢是低温下谷氨酸积累的重要来源之一。进一步研究表明，低温诱导的CsGLR3.2及Ca2+相关信号参与谷氨酸介导的CsCBF表达和耐寒性调控。谷氨酸还能够调节黄酮生物合成和氧化还原相关基因表达，增强抗氧化能力，减少活性氧积累。该研究将茶树特有的品质成分茶氨酸代谢与植物中保守的CBF低温响应通路联系起来，为茶树抗寒种质创制和“倒春寒”防控提供了新的候选靶点和理论依据。

研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。我所博士后张学宁和已毕业硕士研究生傅前媛为论文的共同第一作者，黄建燕研究员、王新超研究员和戴伟东研究员为论文的共同通讯作者。

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