Le théier (Camellia sinensis) fait partie des cultures de boissons les plus importantes au monde. La taille des bourgeons de thé affecte non seulement directement le rendement et la qualité des feuilles fraîches, mais joue également un rôle clé dans la détermination de l’adéquation des différents types de thé. Dans le cadre d’une nouvelle recherche, des scientifiques de l’Institut de recherche sur le thé de l’Académie chinoise des sciences agricoles ont collecté des images des bourgeons apicaux au stade d’un bourgeon et de deux feuilles à partir de 280 accessions de thé représentatives ; leur analyse de la diversité génétique a indiqué que la longueur, la largeur, le périmètre et la superficie des bourgeons de thé présentaient tous une distribution normale ; l’analyse transcriptomique comparative de matériaux extrêmes a révélé une corrélation négative significative entre les niveaux d’expression de quatre gènes KNOX et la taille des bourgeons de thé ; une analyse plus approfondie a suggéré que CsKNOX6 pourrait être un gène clé régulant négativement la taille des bourgeons de thé.
Le théier est l’une des cultures de boissons les plus importantes au monde, cultivé dans plus de 60 pays et régions du monde, avec plus de 2 milliards de personnes buvant du thé dans le monde.
Dans la production de thé de haute qualité, les feuilles sont généralement récoltées selon des normes telles qu’un bourgeon, un bourgeon avec une feuille et un bourgeon avec deux feuilles.
La taille des bourgeons de thé affecte non seulement directement le rendement et la qualité des feuilles fraîches, mais est également étroitement liée à l’aptitude du thé à la transformation.
Différents types de thé ont des formes différentes et des exigences différentes en termes de taille des bourgeons et des feuilles.
Pendant longtemps, les recherches sur les mécanismes moléculaires régulant la taille des bourgeons et des feuilles de thé ont été très limitées, limitant considérablement les efforts d’amélioration génétique de ce caractère.
L’analyse des mécanismes de régulation génétique de la taille des bourgeons de thé pourrait avoir une importance potentielle pour l’amélioration des cultivars de théier et l’augmentation des rendements du thé.
Dans une nouvelle recherche, le Dr Jiedan Chen et ses collègues ont quantifié la longueur, la largeur, le périmètre et la superficie des bourgeons de 280 accessions de thé diverses.
Ces caractères présentaient une variation continue et une héritabilité élevée, indiquant un contrôle génétique fort.
L’analyse comparative du transcriptome d’accessions de taille de bourgeon extrême a révélé quatre facteurs de transcription candidats KNOX de classe I avec une expression significativement plus élevée dans les variétés à petits bourgeons.
Parmi ceux-ci, la cartographie des associations à l’échelle du génome a mis en évidence CsKNOX6 comme le gène régulateur clé le plus probable.
CsKNOX6 est situé sur le chromosome 10 et sa séquence suggère une localisation nucléaire, cohérente avec une activité de régulation transcriptionnelle.
Pour valider sa fonction, les chercheurs ont surexprimé le gène CsKNOX6 dans la plante modèle Arabidopsis thaliana.
Les plantes transgéniques présentaient un développement anormal des pousses et des feuilles nettement plus petites, avec une surface foliaire réduite à seulement 13 % des niveaux du type sauvage.
Ces preuves fonctionnelles confortent la conclusion selon laquelle CsKNOX6 agit comme un régulateur négatif de la taille des bourgeons et des feuilles.
« La taille des bourgeons est un caractère essentiel à la fois pour la productivité agronomique et la qualité commerciale du thé », ont déclaré les scientifiques.
« L’identification de CsKNOX6 fournit une cible génétique directe pour la sélection sélective, y compris l’amélioration assistée par marqueurs. »
« Bien que les tests fonctionnels chez Arabidopsis fournissent un soutien solide, la future édition de gènes ou la validation transgénique dans les plants de thé seront essentielles pour confirmer les mécanismes de régulation chez les espèces ligneuses pérennes. »
« Cette découverte jette les bases de stratégies de sélection de précision visant à améliorer le rendement, l’uniformité et l’adéquation des cultivars de thé. »
« L’identification de CsKNOX6 offre de nouvelles opportunités pour développer des variétés de thé avec une taille de bourgeon optimisée pour différents objectifs de production, tels que des thés cueillis à la main de qualité supérieure ou une récolte mécanique à haut rendement. »
« Le gène peut être intégré dans des programmes de sélection moléculaire grâce à la sélection de marqueurs SNP ou à des approches d’édition génétique pour affiner la croissance du développement. »
