油茶（Oil-tea Camellia）是全球四大油用樹種之一，一般是指山茶屬（Camellia）植物中種子含油量高的多種油茶樹的總稱。油茶籽油（山茶油）富含不飽和脂肪酸和多種有益于人類健康的次級代謝物，被稱為“東方橄欖油”。油茶基因組較大且主栽品種常為多倍體，對重要經(jīng)濟性狀的形成及分子調(diào)控機制缺乏分子生物學(xué)基礎(chǔ)平臺，限制了分子育種進程，亟待可參考的基因組信息。紅花油茶（Camellia chekiangoleosa）作為我國油茶主栽種之一，表現(xiàn)為高籽油率、高油酸及油脂富含角鯊烯等三萜化合物；尤其具有“春華秋實”的花果不同期生殖特征和穩(wěn)定二倍體（2n=30）、雜合度相對較低（1.75%）的遺傳特點，是油茶研究的理想模式種（圖1）。

圖1 紅花油茶物種特征

近日， 江西省林業(yè)科學(xué)院油茶團隊聯(lián)合南京林業(yè)大學(xué)曹福亮院士創(chuàng)新團隊在國際學(xué)術(shù)頂級期刊 《園藝研究》（Horticulture Research， 國際園藝類期刊排名第一，中科院1 區(qū)，影響因子6.793）在線發(fā)表了題為“The reference genome of Camellia chekiangoleosa provides insights into Camellia evolution and tea oil biosynthesis”的論文。 論文成果在全球范圍首次破譯了紅花油茶遺傳密碼， 是目前全球質(zhì)量最高的染色體級別油茶基因組， 期刊編審認為本論文成果具有跨時代的里程碑意義（This genome will be a milestone in the researches of oil tea plant.It will boost the R&D in this area,indeed.）。

該研究利用三代測序技術(shù)PacBio HiFi 并輔助Hi-C 染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)在全球首次成功獲得了紅花油茶高質(zhì)量染色體級別基因組， 組裝基因組2.73 Gb，scaffold N50 高達185.30 Mb；紅花油茶基因組中重復(fù)序列約2.16 Gb，占基因組的79.09%; 結(jié)合從頭預(yù)測、同源蛋白信息以及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)共注釋了64 608個高可信度基因（圖2）。 同時，研究較為系統(tǒng)地繪制了山茶油不飽和脂肪酸（圖3）與三萜類活性成分的生物合成途徑及其基因簇（圖4），發(fā)現(xiàn)紅花油茶基因組中三萜類生物合成的基因家族發(fā)生了顯著性擴張，其萜烯合成酶基因成簇分布。 該研究工作為山茶屬基因組的適應(yīng)性進化與油茶籽油脂代謝提供了新的見解，為油茶遺傳改良奠定了重要的理論基礎(chǔ)。

圖2 紅花油茶基因組特征

圖3 茶油不飽和脂肪酸生物合成途徑

圖4 紅花油茶萜類合成途徑基因族分布

江西省林業(yè)科學(xué)院溫強研究員為論文第一通信作者， 南京林業(yè)大學(xué)曹福亮院士和徐立安教授分列第二、三通信作者。

論文共同第一作者為南京林業(yè)大學(xué)胥猛教授、 江西省林業(yè)科學(xué)院黃彬助理研究員及南京林業(yè)大學(xué)碩士畢業(yè)生申騰飛。 江西省林業(yè)科學(xué)院龔春研究員、南京林業(yè)大學(xué)倪州獻講師以及周鵬燕博士也參與了本研究。本研究相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金（31860179、31260184）、江西省重點研發(fā)計劃（20201BBF61003、20161BBF60122）、江西省自然科學(xué)基金（20151BAB204030）等項目的資助。