一种长非编码RNA调节茶树中的花青素生物合成

为什么有些茶叶会变成紫色

爱喝茶的人可能注意到，有些特殊茶叶呈深紫色，而不是常见的绿色。这些醒目的叶片富含天然色素——花青素，花青素与风味、营养价值相关，并能为种植者带来更高的价格。该研究提出了一个看似简单但答案复杂的问题：是什么开启了茶叶的紫色，是否可以利用这一开关培育出更好的茶叶？

紫茶背后的色彩机制

作者首先解释了茶树如何合成花青素。在叶片内部，一系列酶的“生产线”将植物基础代谢中的简单构件逐步转化为会聚集在细胞储存隔室中的彩色分子。该通路中许多编码蛋白的基因已被识别，特别是一种关键酶UFGT，它将不稳定的色素糖基化为稳定的结合形式。与普通绿色茶相比，紫色茶品种往往积累更多这类色素，但对这一通路的精细调控一直不清楚，尤其是那些不编码蛋白的RNA片段在其中的作用。

对紫叶与绿叶的细致观察

为寻找隐藏的调控因子，研究团队比较了在相同田间条件下生长的三种紫茶树。两种商品栽培品种幼叶为紫色、随后转绿，而一种野生来源的品系则先绿后紫再褪回绿色。通过在不同颜色阶段采样叶片并测序其RNA，研究人员能够观察在颜色变化时哪些基因和长非编码RNA协同变化。他们鉴定出数万条候选长非编码RNA，然后筛选出那些与黄酮类和花青素通路基因高度相关的RNA。

位于关键色素基因内部的一种特殊RNA

在这些网络中，一条长非编码RNA尤为突出。命名为Cs_lncRNA.18443.6，它位于UFGT基因的内含子内，并且与UFGT由同一段DNA产生。它的表达在三种茶树从绿到紫再到绿的转变中与UFGT同步升降。后续实验证实了这种关联：一种在薄叶切片中显像特定RNA分子的技术显示，该RNA在叶片上表皮细胞和韧皮部中高表达，而这些区域也是紫色色素最为集中的地方。

在另一种植物中测试色素开关

科学家接着询问这条长非编码RNA在移入另一物种时是否能影响与色素相关的基因。他们将Cs_lncRNA.18443.6导入烟草叶片（一种常用的实验植物）。叶片未呈现肉眼可见的紫色，但烟草中对应的UFGT基因活性增强，而通路的早期步骤变化不大。在对植物细胞的独立测试中，团队证明已知的茶树转录因子CsMYB12能直接结合UFGT的调控区并激活该基因。加入Cs_lncRNA.18443.6后，CsMYB12的激活作用更强，这表明该RNA有助于该蛋白更有效地开启UFGT。

这对未来茶业的意义

综合来看，结果提示紫茶叶中存在一个三部分的控制模块：识别色素基因的转录因子、由该基因内部转录产生的长非编码RNA，以及执行花青素最终稳定化步骤的UFGT酶。尽管确切的分子细节仍需进一步阐明，这项工作表明一种此前被忽视的RNA分子有助于调节茶叶中紫色色素的积累。从长远看，理解并利用这一天然开关或能帮助育种者开发兼具吸引色泽、潜在健康效益与提高茶叶产区经济价值的新型紫茶。

引用: Xiong, B., Zhang, L., Li, Q. et al. A long noncoding RNA modulates anthocyanin biosynthesis in Camellia sinensis. Commun Biol 9, 675 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09785-7

关键词: 紫茶, 花青素, 长非编码RNA, 茶树（Camellia sinensis）, 植物着色