近日，茶樹營(yíng)養(yǎng)與養(yǎng)分管理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在茶樹成熟葉貯藏氮素再利用機(jī)制研究取得新進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果以“A glutamine synthetase-Dof transcription factor module regulates nitrogen remobilization from source to sink tissues in tea plants”為題發(fā)表在植物學(xué)經(jīng)典期刊Plant Physiology上。
茶樹成熟葉貯藏氮素的再利用是春茶清明前品質(zhì)優(yōu)于清明后的重要原因。春茶新梢萌發(fā)時(shí)主要的氮素營(yíng)養(yǎng)來自茶樹體內(nèi)的貯藏養(yǎng)分。在早春新梢萌發(fā)時(shí)，茶園土壤溫度相對(duì)較低，根系對(duì)土壤和肥料的吸收能力較弱。因此，提高茶樹成熟葉中貯藏氮素的再利用是調(diào)控春茶新梢產(chǎn)量、品質(zhì)和促進(jìn)茶園綠色發(fā)展的有效手段，但有關(guān)茶樹成熟葉貯藏氮再利用的生理及分子機(jī)制尚不清楚。
團(tuán)隊(duì)通過15N穩(wěn)定同位素示蹤發(fā)現(xiàn)，超過80%的回收15N被分配在休眠芽對(duì)應(yīng)的第一片成熟葉中。基因表達(dá)模式和CsGS1.1在細(xì)胞質(zhì)和維管組織中的定位預(yù)示著其在氮再分配中的潛在作用。過表達(dá)CsGS1.1擬南芥株系中，從源（第一輪蓮座葉）到庫(kù)（種子）的氮再分配增強(qiáng)。同時(shí)證實(shí)，轉(zhuǎn)錄因子CsDof16可直接結(jié)合于CsGS1.1啟動(dòng)子的-526到-426區(qū)域，從而激活其轉(zhuǎn)錄并調(diào)節(jié)氮的再分配。綜上，CsDof16-CsGS1.1模塊調(diào)控茶樹成熟葉貯藏氮以谷氨酰胺-谷氨酸態(tài)氮的形式向新梢轉(zhuǎn)移。
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。
