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中国研究团队破解中国种茶树全基因组密码

 

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中国研究团队破解中国种茶树全基因组密码




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  中新社合肥4月24日电 (记者 吴兰)安徽农业大学24日称,该校研究团队在茶树生物学基础研究上取得重大突破,破解了世界上分布最广的中国种茶树全基因组密码。

  这一成果由安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室宛晓春教授研究团队,联合深圳华大基因和中国科学院国家基因研究中心(上海)等相关研究团队联手破解的。相关成果4月21日在线发表于《美国科学院院刊》。

  安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室主任宛晓春介绍,世界主栽茶树分属两个变种――中国种和阿萨姆种,前者叶小,分布广泛,适制绿茶等六大茶类;后者叶大,主要分布在热带和冬季温暖的亚热带地区,适制红茶和普洱茶。

  研究团队以茶树品种舒茶早(中国种)为材料,用二代和三代测序技术对其进行测序,采取杂合组装策略,获得覆盖基因组93%区域的高质量序列草图,注释出33932个高可信度的茶树基因。此次基因组组装的完整性和质量远高于现有同类已测序物种组装水平。

  据研究团队成员赵山岑介绍,此次基因“组装”的难点在于茶树基因的高杂合性、高重复性和基因组的庞大性,以及在生长过程中造成部分基因相似和缺失。

  研究发现,茶树祖先种大约在8000万年前与亲缘关系最近的猕猴桃物种发生分化,继而在38万年至154万年前,又分化形成中国种和阿萨姆种。

  茶树叶片中合成积累丰富的儿茶素、茶氨酸、咖啡碱和萜烯类等次生代谢产物,赋予了茶叶独特的风味。研究团队通过比较基因组分析发现,萜烯类等物质的合成酶基因拷贝数在茶树基因组中也发生显著扩增,有助于解释茶叶独特的香气。这些发现首次从基因组层面系统解开了茶叶中富含独特的风味物质之谜。

  研究团队成员韦朝领说,这是一项重大的基础性研究工作。据介绍,这一研究成果将极大促进对山茶属植物的物种进化、茶叶风味物质形成机理与品质调控、分子育种、茶树种质资源保护与利用和茶的健康功能成分研究,对中华茶文化的繁荣与传播等也具有重要意义。

  赵山岑说,这一研究成果在实用性方面有可“定向”调控茶树中的有益成分,为个性化育种提供支持等作用。(完)



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