茶（Camellia sinensis）是全球消费最广泛的饮品之一，而嫩芽大小直接影响产量和品质。较大的芽体可增加叶片质量，不同茶类则需要特定芽叶比例以满足加工标准。然而，控制芽大小的遗传调控机制始终未被充分认知，制约了育种进展。
既往研究表明，新梢发育依赖于转录因子网络，包括KNOX调控通路，但其在茶树中的功能尚未完全阐明。为突破这一瓶颈，中国农业科学院茶叶研究所的研究团队采用数字化表型分析、全基因组关联分析和比较转录组学展开系统性研究，成果于2025年2月20日发表于《园艺研究》（Horticulture Research）。
通过对280份多样性茶树种质进行图像表型量化，研究人员精确测量了芽长、芽宽、周长及面积等性状。这些性状呈现连续变异且具有高遗传力，表明存在强烈遗传控制。在极端芽型种质的比较转录组分析中，研究人员锁定四个在小型芽品种中显著高表达的I类KNOX转录因子候选基因。
全基因组关联作图最终将CsKNOX6确定为最关键调控基因。该基因位于10号染色体，序列分析显示其具有核定位特征，与转录调控功能相符。为验证功能，团队在拟南芥中过表达CsKNOX6，转基因植株出现新梢发育异常，叶片面积最小降至野生型的13%，证实该基因是芽叶大小的负向调控因子。
研究人员强调：“芽大小是影响茶树农艺产量和市场品质的关键性状。CsKNOX6的发现为选择性育种（包括标记辅助改良）提供了直接遗传靶点。虽然在拟南芥中的功能测试提供了有力证据，未来仍需通过基因编辑或茶树转基因验证来明确其在多年生木本物种中的调控机制。这一发现为提升茶树品种产量、整齐度和适制性的精准育种策略奠定了基础。”
CsKNOX6的鉴定为培育不同生产目标（如高端手采茶或高产机械化采摘）的优化芽型茶树品种开辟了新路径。该基因可通过SNP标记选择或基因编辑技术整合到分子育种程序中，以精细调控发育生长。此外，本研究采用的数字化表型分析方法为大规模种质资源库新梢性状评估提供了高效技术框架。这项研究最终推动了可提升茶叶产量、加工品质与经济价值的遗传改良策略发展。
