丰富的次生代谢产物赋予了茶叶独特的风味和显著的保健效应，使其成为世界上消费量仅次于水的饮料。茶氨酸是茶叶特征性次生代谢产物之一，占总游离氨基酸的 40%-70%，是茶叶滋味品质和健康功能的重要物质基础。前期研究发现在萎凋过程中茶氨酸会发生不同程度水解，然而其水解机制尚不明确。
近日，Horticulture Research上线了（Advance Access）浙江大学农学院茶叶研究所题为Transcription factor CsWRKY40 regulates L-theanine hydrolysis by activating the CsPDX2.1 promoter in tea leaves during withering的研究论文。
该研究基于萎凋过程中转录组数据，通过加权基因共表达网络分析（WGCNA），在脱落酸性状关联最高相关模块中发现了基因CsPDX2.1，该基因已被证实为茶氨酸水解关键基因。随后，筛选到与CsPDX2.1表达高度相关的7个候选转录因子。对克隆得到的6个转录因子进行了烟草双荧光素酶实验，结果表明CsWRKY40对CsPDX2.1启动子具有极显著的调控作用（373.18倍），并进一步对其进行了EMSA实验验证，确定CsWRKY40蛋白与CsPDX2.1启动子有结合效应，作用位点为启动子序列上的W box。茶叶萎凋过程实际上是一个持续失水的过程，为明确水分是否与茶氨酸、脱落酸含量变化有关，分别建立了自然萎凋模型、保水模型和失水模型，通过对三个模型的茶氨酸含量与脱落酸含量变化的分析，证实了水分是茶氨酸和脱落酸变化的主要原因。该研究首次揭示茶叶萎凋过程中茶氨酸水解的分子机制，为阐明茶叶关键成分对萎凋环境的响应机制提供基础。
图2 双荧光素酶结果及EMSA实验验证CsWRKY40与CsPDX2.1启动子的结合能力
图3 CsPDX2.1-GFP和CsWRKY40-GFP 在本氏烟叶中的亚细胞定位
浙江大学农业与生物技术学院茶叶研究所博士生程海燕为论文的第一作者，徐平副教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（32072632）的资助。
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