茶树是山茶科山茶属的一种重要叶用经济作物，具有喜温怕寒的特性，茶树在生长发育过程中经常会遭遇低温逆境胁迫的影响，造成茶树品质与产量下降，制约茶产业发展。传统抗低温的方法存在成本高昂和效果有限等突出问题，难以满足实际生产需求，因此，开发高效、经济、可持续的新型抗寒产品已成为当前产业发展的迫切需求。本课题组前期从真菌的次生代谢产物中分离鉴定出一种新型植物诱抗剂2-氨基-3-甲基己酸（2-amino-3-methylhexanoic acid，AMHA），经初步研究发现，AMHA处理可显著增强茶树对低温胁迫的耐受，但其具体作用机制尚未阐明。本研究以茶树品种‘白叶1号’扦插苗为实验材料，通过生理生化测定、转录组测序、代谢分析以及遗传学分析等技术手段，系统解析了AMHA预处理诱导茶树低温抗性的生理响应特征及其分子调控网络。
2025年6月，Horticulture Research在线发表了南京农业大学房婉萍团队题为Plant resistance inducer AMHA enhances antioxidant capacities to promote cold tolerance by regulating the upgrade of glutathione S-transferase in tea plant的研究论文。
研究表明AMHA预处理能有效缓解冷胁迫对光合作用和生长的不利影响。通过RNA-seq鉴定了各个处理阶段（AMHA预处理、冷胁迫和室温恢复2天）的差异表达基因。这些基因主要富集于与类黄酮/花青素、类胡萝卜素和抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环相关的途径，包括编码谷胱甘肽S-转移酶（GST）。 通过构建候选关键基因与上游转录因子之间的潜在调控网络关系。通过反义寡核苷酸沉默技术和过表达实验表明，CsGSTU7 通过维持氧化还原稳态来增强抵抗低温能力。研究表明，抗氧化相关的基因CsGSTU7 在介导AMHA诱导的茶树抵抗低温胁迫的转录调控中发挥了关键作用。研究旨在通过探索AMHA诱导茶树抵抗低温的新途径，为植物诱抗剂AMHA的产业化应用提供理论支撑，并为茶园抗低温栽培及绿色防灾减灾提供产品支持。
图1 AMHA处理对低温胁迫下茶树表型及光合性能的的动态差异
图2 AMHA增强茶树对低温胁迫的抗性模式图
南京农业大学园艺学院博士生陈雪津为论文的第一作者，南京农业大学园艺学院房婉萍教授和南京农业大学生命科学院陈世国教授为该文的通讯作者。该研究在国家重点研发计划项目（2023YFD17006000）、国家自然科学基金 (32160729)、国家现代农业产业技术体系项目(CARS-19)、海南农垦投资控股集团有限公司科技项目（HKKJ202426）、苏州市科技计划项目（SNG2023001）、江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX24_0963）的共同资助下完成。