低溫是制約茶葉生產(chǎn)和地理分布的關鍵環(huán)境因素。冷馴化(Cold acclimation)是在茶樹自然生長過程中經(jīng)過長期進化形成的應對越冬期低溫的有效機制。自然冷馴化過程會誘導茶樹產(chǎn)生一系列分子和生理生化水平的變化，從而提高茶樹對低溫的抗性。得益于組學技術的快速發(fā)展，茶樹冷性化過程中轉(zhuǎn)錄組和代謝組層面的研究已經(jīng)有較多報道，但是對于蛋白質(zhì)層面的變化目前還了解的比較少。
2023年7月，Beverage Plant Research 在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所王新超課題組題為iTRAQ-based Quantitative Proteomic Analysis of Tea Plant (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) during Cold Acclimation and de-Acclimation Procedure 的研究論文。該論文利用基于iTRAQ的定量蛋白質(zhì)組學手段研究了茶樹自然冷馴化過程中蛋白質(zhì)層面的變化。
通過對未馴化(non-acclimated)、冷馴化(fully acclimated)和脫馴化(de-acclimated)三個不同階段茶樹葉片的蛋白組測定，共鑒定出1,331條蛋白。與未馴化相比在冷馴化和脫馴化葉片中分別檢測出407和477條差異表達蛋白，而在冷馴化與脫馴化葉片中檢測出251個差異表達蛋白。進一步的分析發(fā)現(xiàn)差異表達蛋白主要參與了碳水化合物代謝、能量代謝、次生代謝物代謝、光合、抗氧化等生物學過程。研究結果有助于進一步了解茶樹冷馴化過程中不同層面的調(diào)控機制，挖掘出關鍵基因和蛋白，為茶樹低溫抗性育種提供理論基礎。
中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所丁長慶副研究員、郝心愿副研究員為該論文共同第一作者，楊亞軍研究員和王新超研究員為該論文共同通訊作者。研究得到了國家自然科學基金區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合發(fā)展基金(U22A20499)、國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術體系(CARS-19)、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-2021-TRICAAS)等項目的資助。
團隊介紹
中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所茶樹遺傳育種創(chuàng)新團隊，以“四個面向”精神為指引、以滿足茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展對品種的需求為己任，開展茶樹重要性狀的遺傳機制、茶樹育種新技術創(chuàng)新和新品種選育與推廣研究。“十三五”以來，團隊在茶樹全基因組組裝和遺傳演化、抗逆及品質(zhì)形成機理解析、茶樹新品種選育等方面取得顯著成效，在Nature Communications、The Plant Journal、Plant Cell and Environment、Horticulture Research 等SCI經(jīng)典期刊發(fā)表論文80余篇，完成品種登記36個，獲得新品種保護權18個。育成的中茶系列新品種在全國綠茶主產(chǎn)區(qū)推廣，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
來源：中國茶葉學會
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