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龙井茶质优原因弄清 栽培茶树进化路线图绘出

据中国农科院最新消息,该院茶叶研究所和深圳农业基因组研究所主导,联合中国科学院昆明动物研究所和云南省农科院茶叶研究所等,首次组装了“龙井43”染色体级别的基因组,解释了“龙井43”质优、抗逆的分子本质,并描绘了栽培茶树的进化路线图。该研究为茶树基因组学和育种研究,以及茶树遗传和进化研究提供了丰富的素材。相关研究成果在线发表于《自然通讯》上。

据中国农科院最新消息,该院茶叶研究所和深圳农业基因组研究所主导,联合中国科学院昆明动物研究所和云南省农科院茶叶研究所等,首次组装了“龙井43”染色体级别的基因组,解释了“龙井43”质优、抗逆的分子本质,并描绘了栽培茶树的进化路线图。该研究为茶树基因组学和育种研究,以及茶树遗传和进化研究提供了丰富的素材。相关研究成果在线发表于《自然通讯》上。

中国农科院茶叶所研究员杨亚军介绍,茶起源于中国而风靡于世界,茶树在我国分布广泛,种质资源丰富,六大茶类各具特色,而有关茶树进化的研究尚少。

研究团队首先以我国著名的优良茶树品种“龙井43”为材料,利用研究团队自主开发的三代组装软件结合高Hi-C等技术,克服了其基因组高度杂合、重复序列比例高等复杂基因组组装难题,完成了“龙井43”染色体级别的基因组组装。“龙井43”基因组大小为3.26Gb,scaffold N50达到143.85Mb,具有较好的连续性,在单碱基水平和scaffold水平上都达到了较高的准确性,获得了33556个高质量的注释基因。研究发现,“龙井43”与抗病、风味代谢及自交不亲和相关基因家族发生扩张,与抗逆等相关的基因发生正选择。

基于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份有代表性的茶树材料进行了深度重测序,研究结果揭示了茶树群体的系统发生关系,描绘了栽培茶树的进化历史。研究发现,随着栽培区域的扩张,茶树种群间的杂合性和广泛的基因流增加了;茶树野生近缘种群是中小叶茶品种(植物分类上多属于茶变种)和大叶茶品种(植物分类上多属于阿萨姆茶变种)的祖先,驯化过程中二者的选择方向存在差异,中小叶茶(茶变种)在长期驯化过程中与茶叶风味相关的萜烯类代谢基因和抗病相关基因受到选择强于大叶茶(阿萨姆变种)茶树。

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