我科学家通过破译性状密码 揭示茶树起源演化轨迹

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由中国农业科学院茶叶研究所和中国农业科学院深圳农业基因组研究所主导的一项研究,描绘了栽培茶树的进化历史。研究成果为茶树基因组学研究和育种研究,以及茶树遗传和进化研究提供了丰富素材。

茶是世界性饮料。茶树起源于中国,在我国分布广泛,种质资源丰富,红茶、绿茶、乌龙茶、黄茶、黑茶、白茶等6大茶类各具特色,但有关茶树进化的研究却很少。

研究人员先以我国著名的优良茶树品种“龙井43”为材料,克服其基因组高度杂合、重复序列比例高等难题,完成了“龙井43”染色体级别的基因组的组装。在此基础上,研究人员发现了决定“龙井43”发芽早、产量高以及抗逆性强等优异经济性状的基因“密码”。

据中国农业科学院茶叶研究所研究员杨亚军介绍,今年适逢“龙井43”这一全国绿茶主产区推广面积居于前列的茶树品种育成60周年,该研究结果解释了“龙井43”品质优异和抗逆性强等特点的分子本质,具有重要的纪念意义。

基于对“龙井43”进行组装的高质量基因组,研究人员又对来自世界不同国家和地区的139份有代表性的茶树材料进行了基因组的变异分析,揭示了茶树群体的系统发生关系,描绘了栽培茶树的进化历史。

这项研究发现,茶树野生近缘种群是栽培的中小叶茶品种(植物分类上多属于茶变种)和大叶茶品种(植物分类上多属于阿萨姆茶变种)的祖先,驯化过程中二者的选择方向存在差异。中国中小叶种茶树中的萜烯类代谢基因在芽和叶中表达量较高,这意味着其风味特性更明显、更丰富。

国际知名学术期刊《自然通讯》9月7日在线发表了这项研究成果。研究参与单位还包括中国科学院昆明动物研究所、云南省农业科学院茶叶研究所等。