茶氨酸是茶叶中最重要的促进健康的代谢物之一。耕地土壤中镉等有毒元素的生物活性增加导致其在植物组织中积累,进而通过食物链对人类健康造成严重威胁。茶氨酸被证实为一种新型的调节物质参与缓解盐、干旱等非生物胁迫,但茶氨酸调控植物镉胁迫生理机制尚不清楚。本研究利用转录组数据分析以及酵母互补试验鉴定了兼具吸收茶氨酸与镉的转运基因CsABCG11.2,采用水培试验模拟镉胁迫处理对拟南芥超表达株系进行功能分析,研究了镉胁迫下外源茶氨酸对茶树生长、光合性能、镉吸收积累以及抗氧化酶活性的影响,初步阐明了CsABCG11.2介导茶氨酸吸收缓解镉毒害的生理调控机制。主要结果如下:（1）与单独镉处理相比,茶氨酸与镉共处理时茶树叶片光合效率显著提升,丙二醛（MDA）含量显著降低,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）酶活显著提高,即外源添加茶氨酸可增强茶树对镉毒害的抗性。80μM Cd2+与50μM Thea共处理下,茶苗地上部镉含量显著降低。80μM Cd2+镉胁迫处理下新鲜叶片中的游离氨基酸、茶多酚和咖啡碱含量显著降低;80μM Cd2+与50μM Thea共处理可显著提升茶苗嫩叶中的游离氨基酸和咖啡碱含量,表明外源添加茶氨酸可以有效缓解镉胁迫对于茶树幼苗生长的胁迫伤害,减少Cd2+吸收,提升品质成分含量,保障茶苗正常生长。80μM Cd2+胁迫处理下会导致部分基因在地上部和根系中的表达较对照显著下调。80μM Cd2++50μM Thea共处理条件下可以显著诱导茶氨酸生物合成途径基因Cs TS2、Cs GS1、Cs Ni R、Cs NR、Cs GDH1、CsALT和Cs NADH-GOGAT的表达。表明镉胁迫会降低茶氨酸合成及氮同化途径相关基因的表达,而外源添加茶氨酸可调节茶树叶和根中氮的同化,诱导根部茶氨酸合成相关基因的上调表达。茶树可通过调控N同化和Thea合成途径关键基因表达,建立调控系统以应对Cd毒害胁迫。（2）转录组分析发现CsABCG11.2表达受低氮诱导明显上调,酵母异源互补试验表明CsABCG11.2可以吸收转运重金属镉和茶氨酸。q RT-PCR结果均表明CsABCG11.2在茶树叶中高丰度表达,根部表达丰度相对较低,但其在根部表达受镉胁迫处理显著上调。GUS染色结果表明,对照处理主要在拟南芥叶部、根表皮、花瓣及柱头表达,该基因的表达受镉、茶氨酸及低氮等处理诱导,GUS活性在叶片、根尖及侧根中的表达明显增强。CsABCG11.2过表达拟南芥株系对Cd处理更敏感,而40μΜCd2++50μΜThea共处理可明显缓解镉毒害,拟南芥叶片MDA含量显著降低,SOD、POD和CAT酶活显著增强。茶树和拟南芥测定结果均表明外源施用Thea可以通过调节抗氧化酶活性减轻Cd诱导的氧化胁迫。（3）40μΜ镉处理条件下,CsABCG11.2超表达拟南芥镉含量显著高于野生型的镉含量,表明CsABCG11.2促进了对镉的吸收;镉与茶氨酸共处理条件下超表达CsABCG11.2拟南芥各株系镉含量显著低于野生型,表明共处理下植株镉含量摄入减少可能是CsABCG11.2对茶氨酸的竞争吸收引起的。梯度茶氨酸与镉处理竞争吸收结果表明,异源表达CsABCG11.2的酵母对镉的吸收量随茶氨酸浓度的升高而减少,即茶氨酸可作为底物竞争性地抑制CsABCG11.2对镉的吸收,茶氨酸浓度增加至2 m M时,酵母镉的浓度进入平稳期而不再减少。因此,明确CsABCG11.2对底物识别及选择性吸收机理,为通过栽培措施促进茶树对茶氨酸的吸收减少对镉吸收在茶叶清洁化生产中具有重要应用前景。