記者從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室宛曉春教授研究團隊，聯(lián)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(fā)表于《美國科學(xué)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;后者葉大，主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，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(shù)對其進行測序，采取雜合組裝策略，獲得覆蓋基因組93%區(qū)域的高質(zhì)量序列草圖，注釋出33932個高可行度的茶樹基因。研究發(fā)現(xiàn)，茶樹祖先種大約在8000萬年前與獼猴桃物種發(fā)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、咖啡堿和萜烯類等特征性化合物，賦予茶葉獨特的風(fēng)味。研究發(fā)現(xiàn)，茶樹基因組發(fā)生過兩次全基因組復(fù)制事件，最近一次發(fā)生在3000萬—4000萬年前，導(dǎo)致了與兒茶素類物質(zhì)和咖啡堿生物合成相關(guān)的基因拷貝數(shù)顯著增加。兒茶素的生物合成受到復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，許多與生物逆境和非生物逆境相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子都與兒茶素含量高度相關(guān)。比較基因組分析發(fā)現(xiàn)，萜烯類等物質(zhì)的合成酶基因拷貝數(shù)在茶樹基因組中也發(fā)生顯著擴增，有助于增強茶葉的香氣。這些發(fā)現(xiàn)首次從基因組層面系統(tǒng)闡述了茶葉中富含獨特的風(fēng)味物質(zhì)之謎。
這一成果對促進山茶屬植物的物種進化、茶葉風(fēng)味物質(zhì)形成機理、分子育種、茶樹種質(zhì)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)
