镁是茶树中重要的营养元素，具有增强光合作用、活化多种代谢酶等功能，与茶树正常的生长发育、产量及品质密切相关。由于风化和淋溶作用，加之部分茶农片面追求单产、偏施氮肥，忽视中微量肥料和有机肥的使用，引起土壤酸化，最终造成茶园土壤有效镁含量降低。然而，关于茶树在低镁胁迫下的反应机制尚未明确。
本研究对低镁胁迫下的茶树进行生理指标、代谢组、转录组分析，探究了低镁胁迫对于茶树生长发育及品质的影响。通过WGCNA筛选出维持茶树镁稳态的关键调控基因，CsMGT5（Magnesium transporter 5），并通过茶树反义寡核苷酸技术和转基因拟南芥系统对其进行功能验证；此外，研究表明CsMGT5可能与铵转运蛋白协同作用，维持氨基酸含量的稳定。综上，通过探究低镁胁迫对茶树的影响，挖掘茶树镁稳态关键基因并探明其调控机制，有助于丰富植物镁营养调控网络并辅助分子育种和高效栽培。
图1 茶树响应低镁胁迫的生理和分子机制
华中农业大学园艺林学学院已毕业硕士研究生李婧（已入职宜昌市农业科学研究院）为本文的第一作者，王明乐副教授为本文通讯作者。华中农业大学园艺林学学院倪德江教授、郭飞副教授、赵华副教授、王璞副教授和王郁老师也参与了该研究。该研究得到国家自然科学基金（32272765）、湖北省自然科学基金（2023AFB877）、武汉市知识创新专项-曙光计划（2023020201020348）及中央高校基本科研业务费（2662023PY022）的资助。
第一作者李婧
https://doi.org/10.1093/hr/uhae191
Hortic Res | 中国农业科学院茶叶研究所在茶树群体紫化研究中取得新进展
https://doi.org/10.1093/hr/uhae074
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