BPR | 中科院华南植物园杨子银团队揭示组蛋白去乙酰化酶CsHDA8参与乌龙茶采后加工过程中吲哚形成的调控机制

香气物质是茶叶的重要品质成分。乌龙茶具有丰富的香气特征，一直是茶叶研究领域的热点。与其他茶类相比，乌龙茶的加工过程保持较长时间的茶叶细胞活体状态，受到多种非生物胁迫的影响。因此，乌龙茶加工过程的香气形成机理是茶叶香气响应非生物胁迫的采后生物学基础理论的重要组成。目前关于茶叶香气物质形成的上游信号调控信息尚不清晰，尤其是表观遗传调控方面。在多种植物中已报道，表观遗传调控是植物响应逆境胁迫的重要上游信号，而茶中关于该方面的研究则相对较少。

2022年10月1日，Beverage Plant Research 在线发表了中国科学院华南植物园杨子银研究团队题为Role of tea histone deacetylase CsHDA8 in regulating the accumulation of indole during the oolong tea manufacturing process的研究论文。该论文探索了组蛋白去乙酰化酶CsHDA8参与乌龙茶采后加工过程中重要香气成分吲哚形成的调控机制。

组蛋白修饰是影响染色质结构变化的一个重要表观修饰，其中组蛋白乙酰化可使核小体结构变得松弛，使被核蛋白包裹的DNA更容易与转录因子结合，从而激活基因的转录。该研究首先通过组蛋白去乙酰化酶抑制剂处理、Western blot和ChIP-qPCR分析，获得组蛋白乙酰化修饰参与乌龙茶加工过程中吲哚形成调控的证据。通过对组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶基因表达水平分析，筛选到组蛋白去乙酰化酶CsHDA8。进一步研究发现CsHDA8定位于细胞核和细胞质中；在损伤胁迫下，CsHDA8在吲哚合成关键基因CsTSB2启动子上结合量降低（图1）。综上，在乌龙茶加工过程中，采后茶叶受到连续损伤胁迫，一方面CsHDA8的表达量降低，另一方面结合在CsTSB2启动子上的CsHDA8也减少，使得乙酰化水平增加，染色质结构变得松散，进而激活CsTSB2的表达，最终促使吲哚的形成（图2）。本研究结果有助于进一步了解茶叶香气物质生物合成调控的分子机理，也为解析乌龙茶加工过程中特征香气物质产生背后的表观遗传调控机制提供了案例。

图1 CsHDA8亚细胞定位（a）和

损伤胁迫处理前后CsHDA8在CsTSB2启动子上的结合（b）

（a）CsHDA8-YFP在拟南芥叶片原生质体中的亚细胞定位检测。蓝色表示叶绿体发出的自发荧光。（b）ChIP-qPCR法分析损伤过程中CsHDA8在CsTSB2启动子的结合情况。（CK：无处理3小时；T：损伤处理3小时）；使用CsHDA8抗体对未处理组和连续损伤处理组进行ChIP分析；用IgG抗体作为阴性对照。

图2 组蛋白去乙酰化酶CsHDA8参与调控乌龙茶加工过程中吲哚形成的模型

H3ac，组蛋白H3乙酰化；H4ac，组蛋白H4乙酰化；✖，抑制表达。

中国科学院华南植物园周晓晨博士研究生、杨杰博士后为该论文共同第一作者，杨子银研究员为该论文通讯作者。研究得到了国家自然科学基金面上项目（31870684）等资助。

团队介绍

Y-Tea Lab是一支年轻充满活力（Young），致力于探索中国茶奥秘（whY）的研究团队。团队的理想是“让更多的人了解中国茶，让更多的人爱上中国茶”。主要研究领域是茶树特色生物学基础研究与资源可持续高效利用，针对当前茶学学科和茶产业存在的核心问题，结合自身的优势，通过多学科交叉融合，开展“茶叶品质化学与生物学基础研究”和“茶叶质量安全控制与资源高效利用研究”。茶叶品质化学与生物学基础研究方向主要开展茶树特征性次生代谢物生物合成、调控机制和生物学功能的基础理论研究。茶叶质量安全控制与资源高效利用研究方向主要从分子和生理途径发掘重要调控因子，建立安全有效改良和提升低质茶叶品质的集成技术体系。

Y-Tea Lab研究团队成员合照

原文链接：

https://doi.org/10.48130/BPR-2022-0017

About Beverage Plant Research

Beverage Plant Research是一本开放获取的期刊，致力于传播饮料作物领域研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论和观点。主题范围包括但不限于饮料植物生物学、品质与化学分析、饮料植物与人类健康等。本刊由中国农业科学院茶叶研究所、中国茶叶学会与Maximum Academic Press联合出版，期刊主编由中国农业科学院茶叶研究所陈宗懋院士担任。

期刊官网：

www.maxapress.com/bpr

投稿链接：

mc03.manuscriptcentral.com/bevpr

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