中國種茶樹全基因組密碼破解

記者從安徽農業大學獲悉，該校茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室宛曉春教授研究團隊，聯合深圳華大基因等單位，破解了世界上分布最廣的中國種茶樹的全基因組信息，成果日前在線發表於《美國科學院院刊》上。

世界主栽茶樹分屬兩個變種：即中國種和阿薩姆種，前者葉小，分布廣泛，適制綠茶等六大茶類；後者葉大，主要分布在熱帶和亞熱帶地區，適制紅茶和普洱茶。研究團隊以國家級茶樹品種舒茶早（中國種）為材料，用二代和三代測序技術對其進行測序，採取雜合組裝策略，獲得覆蓋基因組93％區域的高質量序列草圖，注釋出33932個高可行度的茶樹基因。研究發現，茶樹祖先種大約在8000萬年前與獼猴桃物種發生分化，繼而又分化形成中國種和阿薩姆種。

茶樹中豐富的兒茶素、茶氨酸、咖啡鹼和萜烯類等特徵性化合物，賦予茶葉獨特的風味。研究發現，茶樹基因組發生過兩次全基因組複製事件，最近一次發生在3000萬—4000萬年前，導致了與兒茶素類物質和咖啡鹼生物合成相關的基因拷貝數顯著增加。兒茶素的生物合成受到複雜的轉錄調控，許多與生物逆境和非生物逆境相關的轉錄因子都與兒茶素含量高度相關。比較基因組分析發現，萜烯類等物質的合成酶基因拷貝數在茶樹基因組中也發生顯著擴增，有助於增強茶葉的香氣。這些發現首次從基因組層面系統闡述了茶葉中富含獨特的風味物質之謎。

這一成果對促進山茶屬植物的物種進化、茶葉風味物質形成機理、分子育種、茶樹種質資源利用與保護的研究，以及茶文化的繁榮與傳播等具有重要意義。（記者吳長鋒）

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