研究揭示CIPK11-GSTU23模块调控茶树抗寒性机制

　　近日， 中国农业科学院 茶叶研究所茶树遗传育种创新团队在茶树低温胁迫功能 基因模块鉴定研究中取得新进展，相关研究以“CIPK11 phosphorylates GSTU23 to promote cold tolerance in Camellia sinensis”为题发表在植物学经典期刊Plant, Cell & Environment上。

　　低温是限制茶树生长、关乎茶叶经济效益最重要的环境因子之一，CIPK蛋白激酶广泛参与植物的生长发育和对多种环境刺激的响应。遗传育种创新团队长期专注于茶树低温胁迫响应机制研究，研究人员发现茶树CsCIPK11的表达受低温胁迫的显著诱导。CsCIPK11可与谷胱甘肽-S-转移酶CsGSTU23互作并磷酸化CsGSTU23。CsGSTU23同样为低温诱导基因，其在耐寒茶树品种中的表达水平显著高于低温敏感品种。CsCIPK11通过磷酸化CsGSTU23的Ser37位点，以增强其蛋白稳定性和酶活性。利用模式植物拟南芥中过表达和茶树中瞬时抑制CsCIPK11的表达证实CsCIPK11正调控植物的低温抗性。进一步研究发现，茶树中瞬时抑制CsCIPK11的表达同时抑制了低温响应关键通路中CsCBF-CsCOR基因的表达，CsCIPK11通过磷酸化CsGSTU23调节植株低温下的抗氧化能力与耐受性。该研究为茶树抗寒新品种选育提供了新的基因资源。

　　该研究得到了国家自然科学基金、浙江省农业（茶树）新品种选育重大科技专项、国家茶叶产业技术体系和中国农业科学院创新工程等项目的支持。我所博士研究生邸太妹为论文第一作者，王新超研究员和王璐研究员为共同通讯作者，浙江大学James Whelan教授对本研究给予重要指导。