茶樹是以收獲新梢為主的葉用經(jīng)濟作物，茶芽大小不僅直接影響鮮葉的產(chǎn)量和品質，還與茶類適制性密切相關。解析茶樹芽大小的遺傳調控機制，有助于改良茶樹品種、提高茶葉產(chǎn)量。
該項成果登上《園藝學研究》封面。中國農科院茶葉所供圖
近日，中國農業(yè)科學院茶葉研究所種質資源創(chuàng)新團隊基于多組學技術鑒定了調控茶芽大小的關鍵基因CsKNOX6。相關研究成果在《園藝學研究》（Horticulture Research）上以封面論文形式發(fā)表。
研究基于便攜式掃描儀對280份代表性茶樹種質資源一芽二葉期的頂芽進行圖像采集，利用圖像處理技術對芽大小表型進行鑒定。遺傳多樣性分析表明，茶芽長度、寬度、周長及面積均呈正態(tài)分布，在自然群體中存在顯著變異。
通過表型極端材料的比較轉錄組分析發(fā)現(xiàn)，4個KNOX基因的表達水平與茶芽大小呈現(xiàn)顯著負相關。進一步全基因組關聯(lián)分析（GWAS）證實，CsKNOX6為關鍵候選基因。
該基因定位于細胞核中，擬南芥異源轉化驗證表明，CsKNOX6過表達植株葉片面積顯著減小，證明了其為抑制芽生長的關鍵調控基因。該研究深化了KNOX基因家族在茶樹中的功能認知，為解析茶芽發(fā)育的遺傳調控網(wǎng)絡提供了理論依據(jù)。
茶葉所碩士生張舒然和博士后陳思為該論文的共同第一作者，副研究員陳杰丹、研究員陳亮，以及廣西南亞熱帶農業(yè)科學研究所研究員陳遠權為論文通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金、廣西重點研發(fā)計劃、國家現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系等項目的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/hr/uhaf051
