阐明龙井茶品质高的原因 绘制栽培茶树的进化路线图

2020-09-18 10:56 来源:科技日报

9月17日电 根据中国农业科学院的最新消息,中国农业科学院茶叶研究所、深圳农业基因组研究所与中国科学院昆明动物研究所、云南农业科学院茶叶研究所一起,首次在染色体水平上组装了“龙井43”的基因组,解释了“龙井43”优质抗逆性的分子本质,描述了栽培茶树的进化路线图。本研究为茶叶基因组学和育种研究,以及茶叶遗传和进化研究提供了丰富的资料。相关研究成果在《自然通讯》在线发布。

中国农业科学院茶叶研究所研究员杨亚军说,茶起源于中国,并在世界各地流行。茶树在我国分布广泛,种质资源丰富。六大茶各有特色,但对茶树进化的研究很少。

首先,研究团队以中国名茶品种龙井43为材料,利用研究团队自主研发的三代组装软件,结合高Hi-C技术,克服其基因组杂合度高、重复序列比例高等复杂的基因组组装问题,在染色体水平上完成了龙井43的基因组组装。龙井43的基因组大小为3.26Gb,脚手架N50为143.85Mb,连续性好,单碱基水平和脚手架水平的准确率高,获得33556个高质量的注释基因。发现龙粳43抗病、风味代谢和自交不亲和相关基因家族扩大,抗逆性相关基因被积极选择。

基于已组装的高质量基因组,研究团队对来自世界不同国家和地区的139份代表性茶树材料进行了深度测序。结果揭示了茶树种群的系统发育关系,描述了栽培茶树的进化史。研究发现,随着种植面积的扩大,茶树群体间的杂合度和广泛基因流增加。茶树野生亲缘种群是中叶茶树品种(多属茶树品种)和大叶茶树品种(多属茶树变种)的祖先。assamica变种),它们在驯化过程中的选择方向是不同的。在长期驯化过程中,中叶茶品种(阿萨姆品种)的萜烯代谢基因和与茶香相关的抗病基因均优于大叶茶品种(阿萨姆品种)。