近日，我所茶树种质资源创新团队在The Plant Journal上在线发表了题为“Cis-regulatory evolution of CsANS1 drives cultivar variation in anthocyanin accumulation in tea plants”的研究论文。该研究发现，花色素合成酶（CsANS1）是决定茶树品种间花青素积累差异的关键遗传决定因子。以高花青素品种‘紫娟’（ZJ）和低花青素品种‘金萱’（JX）的F1代杂交群体为研究材料，整合代谢组学、转录组学、群体遗传学和分子生物学等手段进行了系统研究。

通过对F1杂交群体的代谢组和转录组联合分析发现，CsANS1的表达量与花青素含量呈极显著正相关，是驱动该杂交群体花青素变异的核心基因。虽然CsANS1编码区存在两个非同义突变，但在拟南芥中的异源过表达实验表明，不同等位基因的功能无显著差异。关键在于CsANS1启动子区：在高花青素品种的CsANS1启动子中，均保守存在一个192 bp的插入片段，而在低花青素品种中该片段完全缺失，且该插入片段与杂交群体的高花青素表型完全连锁。含有此192 bp插入的启动子活性显著提升，且该片段的存在显著增强了转录因子CsMYB75对CsANS1的转录激活能力。

此外，研究还阐明了花青素积累的转录后调控网络，由CsmiR156b、CsSPL9和CsMYB75组成的调控模块对CsANS1表达的时空精细调控机制，CsmiR156b靶向降解CsSPL9转录本，由此减弱CsSPL9与CsMYB75的蛋白互作强度，进而增强由CsMYB75作为关键组分形成的MBW复合体对CsANS1启动子的激活活性（图）。这一发现为认识茶树高花青素分子机理和新品种选育提供了新思路。

我所硕士研究生刘奕茗和徐晓莹共为论文的第一作者，陈亮研究员、赵学成助理研究员和金基强研究员为通讯作者。研究得到了浙江省农业新品种选育重大科技专项、中国农业科学院科技创新工程、中国农业科学院茶叶研究所重点研究任务以及江西省人才计划的资助。

CsANS启动子192 bp插入片段调控茶树花青素合成模式图

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