Plant Biotechnol J（IF=12.8）|DAP-seq助力揭示茶树CsMYB82介导的炭疽病抗性调控网络

文献题目：Regulatory Mechanism of CsMYB1-CsMYB82/CsbHLH48-CsCAD4 Model for Resistance Against Colletotrichum gloeosporioides in Camellia sinensis

发表期刊：Plant Biotechnology Journal

影响因子：12.8

物种：茶树

发表时间：2026年4月3日

发表单位：南京农业大学

蓝景科信提供：DAP-seq技术服务

主要研究内容

茶树炭疽病由胶孢炭疽菌引发，是严重威胁茶叶生产的主要病害，传统化学防治存在成本高、污染环境及食品安全等问题，而木质素作为植物抵御真菌入侵的重要物理屏障，其合成调控与茶树炭疽病抗性的分子机制尚不明确。

本研究发现转录因子CsMYB82是茶树抗病性的负调控因子。通过酵母单杂交（Y1H） 和双荧光素酶报告实验，证实上游转录因子CsMYB1直接结合并抑制CsMYB82的转录；借助酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光互补（BiFC）、免疫共沉淀（Co-IP） 及分裂荧光素酶互补（Split-LUC） 等蛋白互作技术，证明CsMYB82可与CsbHLH48在细胞核内互作，但单独调控CsbHLH48并不改变抗病表型，提示其功能依赖于CsMYB82。研究通过DAP-seq技术，在全基因组范围内鉴定到7184个CsMYB82结合峰，其优先富集于转录起始位点附近，核心结合基序为AC‑III（ACCTAAC），靶基因显著富集于苯丙氨酸代谢、植物‑病原互作及次生代谢物合成等通路。进一步通过酵母单杂交和双荧光素酶报告实验证实木质素合成关键基因CsCAD4是CsMYB82的直接靶标，CsMYB82激活其转录，且与CsbHLH48形成的异源二聚体可进一步增强该激活效应；功能验证表明CsCAD4同样负调控抗病性。不同抗性品种及不同叶位的比较分析，进一步验证了基因表达水平、木质素积累量与抗病表型间的对应关系。

本研究系统阐明了CsMYB1‑CsMYB82/CsbHLH48‑CsCAD4转录模块调控木质素代谢进而影响炭疽病抗性的作用模式，填补了茶树木质素介导抗病机制的理论空白，也为抗病种质选育、绿色防控及分子育种提供了重要的基因资源和理论依据。

图1. DAP-seq技术对CsMYB82结合靶基因及结合位点的检测结果。（A）CsMYB82结合位点分布；（B）转录起始位点（TSS）处峰分布，并分析两种重复实验方法所得峰数据的一致性；（C、D）CsMYB82结合靶基因的GO（C）与 KEGG（D）功能注释分析；（E）采用MEME软件包确定CsMYB82结合位点中显著富集的基序序列，E值表示相应基序的统计学显著性。 

图2. CsMYB82与CsbHLH48协同激活CsCAD4表达及其在茶树炭疽病抗性中的作用。（A）双荧光素酶报告实验效应器与报告载体的构建示意图。（B）荧光素酶（Luc）检测显示，CsMYB82在烟草叶片中激活CsCAD4启动子活性；CsMYB82与CsbHLH48共表达时对CsCAD4启动子的激活作用更强。（C）烟草叶片中相对LUC/REN表达量。CsMYB82与CsbHLH48共转化可激活CsCAD4启动子活性；CsMYB82对CsCAD4的DNA结合活性在CsMYB82与CsbHLH48形成异源二聚体后进一步增强。（D）酵母单杂交（Y1H）实验表明，CsMYB82特异结合ProCsCAD4，而CsbHLH48不能结合。（E）接种胶孢炭疽菌后24、48、72小时，通过RT-qPCR分析CsCAD4的表达变化。（F）‘龙井43’叶片中，pTRV：CsCAD4叶片接种炭疽菌后3天和5天的病害症状。（G）‘中茶108’叶片中，OE-CsCAD4叶片接种炭疽菌后3天和5天的病害症状。（H）pTRV：CsCAD4、OE-CsCAD4及野生型（WT-LJ43、WT-ZC108）叶片在接种后3天和5天的病斑面积。（I）浸润后72小时，pTRV：CsCAD4、OE-CsCAD4及野生型（WT-LJ43、WT-ZC108）叶片中CAD酶活性的比较。（J）浸润后72小时，pTRV：CsCAD4、OE-CsCAD4及野生型（WT-LJ43、WT-ZC108）叶片总木质素含量的测定。（K）通过间苯三酚-HCl染色观察‘龙井43’和‘中茶108’叶片中pTRV：CsCAD4、OE-CsCAD4及对照叶片的木质素积累情况。