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        我國科學(xué)家在龍井茶樹品種基因組組裝和茶樹起源演化研究上取得重要突破

        2020-12-22 16:17:29
        茶葉科學(xué) 2020年5期
        關(guān)鍵詞:變種龍井起源

        我國科學(xué)家在龍井茶樹品種基因組組裝和茶樹起源演化研究上取得重要突破

        由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所(以下簡稱基因組所)主導(dǎo)并攜手中國科學(xué)院昆明動物研究所及云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所等單位,在茶樹全基因組組裝和茶樹起源演化研究上取得重要突破,相關(guān)研究成果以“群體測序增強對茶樹進化的認識”(Population sequencing enhances understanding of tea plant evolution)為題發(fā)表在國際著名期刊《自然通訊》(Nature Communications)上。該研究結(jié)果為茶樹基因組學(xué)和育種研究,以及茶樹遺傳和進化研究提供了豐富的素材。

        茶樹在我國分布廣泛,種質(zhì)資源豐富,六大茶類各具特色,而有關(guān)茶樹進化的研究尚少。研究團隊首先以我國著名的優(yōu)良茶樹品種龍井43(var.cv.)為材料,利用研究團隊自主開發(fā)的三代組裝軟件結(jié)合高通量染色體構(gòu)象捕獲(Hi-C)等技術(shù),克服了其基因組高度雜合、重復(fù)序列比例高等復(fù)雜基因組組裝難題,完成了龍井43染色體級別的基因組組裝。龍井43基因組大小為3.26?Gb,DNA框架(scaffold)N50達到143.85?Mb,具有較好的連續(xù)性,在單堿基水平和scaffold水平都達到了較高的準確性,獲得了33556個高質(zhì)量的注釋基因。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)龍井43與抗病、風(fēng)味代謝和自交不親和相關(guān)基因家族發(fā)生擴張,與抗逆等相關(guān)的基因發(fā)生正選擇?;诮M裝的高質(zhì)量基因組,對來自世界不同國家和地區(qū)的139份有代表性的茶樹材料進行了深度重測序,研究結(jié)果揭示了茶樹群體的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,描繪了栽培茶樹的進化歷史。發(fā)現(xiàn)隨著栽培區(qū)域的擴張,增加了茶樹種群間的雜合性和廣泛的基因流;茶樹野生近緣種群是中小葉茶品種(植物分類上多屬于茶變種)(var.)和大葉茶品種(植物分類上多屬于阿薩姆茶變種)(s var.)的祖先,馴化過程中二者的選擇方向存在差異,中小葉茶(茶變種)在長期馴化過程中與茶葉風(fēng)味相關(guān)的萜烯類代謝基因和抗病相關(guān)基因受到選擇強于大葉茶(阿薩姆變種)茶樹。

        原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-18228-8

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