近日，中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队发现了新的低温胁迫响应功能基因模块，相关研究以“CsCIPK20 Improves Tea Plant Cold Tolerance by Modulating Ascorbic Acid Synthesis Through Attenuation of CsCSN5-CsVTC1 Interaction”为题发表在植物学经典期刊Plant, Cell & Environment上。
Ca2+作为重要的第二信使，在植物中参与许多生物学过程。团队前期研究发现：钙离子信号途径在茶树响应低温胁迫中发挥重要作用。其中，钙调磷酸酶B类似蛋白互作蛋白激酶（CIPK）是钙离子信号途径的重要元件，广泛参与植物的生长发育和对多种环境刺激的响应。该研究发现茶树CsCIPK20的表达受冬季低温与短时低温处理的显著诱导。基因瞬时抑制试验表明，CsCIPK20与抗坏血酸（AsA）合成酶—GDP-甘露糖焦磷酸化酶1（CsVTC1）均正向调节茶树新梢的抗寒性。蛋白互作与蛋白降解试验表明，CsCIPK20、CsVTC1均可与E3连接酶活性调节子5（CsCSN5）互作，同时，CsCSN5分别介导两者的蛋白降解。进一步研究发现，CsCIPK20通过与CsVTC1竞争性结合CsCSN5，抑制CsCSN5对CsVTC1蛋白的降解，提高低温下AsA水平，进而增强茶树在低温下的抗氧化能力与耐受性。该研究为耐寒茶树新品种的选育提供了新的基因资源和理论依据。
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科技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。
