新研究揭示茶树中儿茶素的生物合成

儿茶素是茶树(Camellia sinensis)中的主要活性化合物，茶树是世界各地种植的主要经济作物。

儿茶素因其对糖尿病、癌症和心血管疾病等疾病的预防作用而闻名。

然而，它们的生物合成对环境因素高度敏感，特别是磷酸盐的可用性，而茶叶种植地的土壤中磷酸盐通常很稀缺。

这种缺陷会破坏次生代谢产物的积累，从而对茶叶品质产生不利影响。

鉴于这些挑战，迫切需要了解在不同营养条​​件下控制儿茶素产生的分子机制。

在研究中，浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所的洪高杰博士和同事探索了茶树中磷酸信号和茉莉酸途径之间的复杂相互作用。

他们确定了参与磷酸信号传导的两个关键转录因子——CsPHR1 和 CsPHR2，以及茉莉酸途径的阻遏物 CsJAZ3。

这些元素共同调节儿茶素的生物合成以响应营养水平和激素信号，为茶叶品质的遗传控制提供了新的见解。

研究人员证明，磷酸盐缺乏通过 CsPHR1 和 CsPHR2 激活儿茶素生物合成中的关键基因，促进 CsANR1 和 CsMYB5c 的表达，而这两种基因在儿茶素的产生中起着关键作用。

此外，研究发现，磷酸途径阻遏物 CsSPX1 能够抑制 CsPHR1 和 CsPHR2 的作用，从而微调对磷酸盐可用性的反应。

科学家进一步透露，CsJAZ3 与 CsPHR1 和 CsPHR2 相互作用，将茉莉酸信号与磷酸盐调节联系起来。

这种相互作用对于平衡植物对营养压力和荷尔蒙变化的适应性反应至关重要，从而影响儿茶素含量和整体茶叶品质。

“我们的研究揭示了一个复杂的调控网络，其中磷酸盐和茉莉酸途径相交以控制茶树中的儿茶素生物合成，”洪博士说。

“这些见解不仅加深了我们对茶叶代谢的理解，而且还为通过精准的基因和环境管理来提高茶叶品质提供了潜在的策略。”

该研究发表在《园艺研究》杂志上。