茶葉是世界上種植規(guī)模最大、消費人群最廣的飲料植物之一。隨著茶樹育種從常規(guī)技術走向智能設計育種，掌握種質資源的基因信息、使種質資源真正發(fā)揮種業(yè)創(chuàng)新的“芯片”作用，已成為世界各國茶樹育種的主攻方向。
近日，中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所茶樹種質資源創(chuàng)新團隊牽頭研制了首張茶樹TEA5K液相芯片，并利用其完成了茶樹品種鑒定、茶樹遺傳圖譜構建、茶樹關鍵農(nóng)藝性狀的QTL定位，以及茶樹遺傳進化分析等研究工作。相關研究成果以“TEA5K: a high-resolution and liquid-phase multiple-SNP array for molecular breeding in tea plant”為題在國際知名期刊Journal of Nanobiotechnology上發(fā)表。
研究基于靶向測序基因分型（Genotyping by Target Sequencing, GBTS）技術，首先對我國200多個主要茶樹育成品種進行了基因型檢測，結果顯示同一品種內(nèi)的遺傳相似度在 92.53% 以上，而不同品種間的遺傳相似度均低于 82.36%，這為設定閾值實現(xiàn)茶樹品種的準確鑒別留下了充足空間。隨后課題組利用該芯片，構建了一張包含3274個SNP標記，總圖距長2225.19cM的遺傳圖譜，并利用該圖譜定位了茶樹氨基酸組分相關的多個QTL位點，以及與‘黃金芽’品種白化葉色變異相關聯(lián)的兩個緊密連鎖的分子標記。最后，課題組利用該芯片對519份茶樹種質資源的群體結構和系統(tǒng)發(fā)育關系進行了分析，結果表明，現(xiàn)代栽培品種的遺傳多樣性低于地方資源，此外野生資源與現(xiàn)代栽培品種之間也存在顯著的遺傳分化，這為我們今后充分利用野生茶樹改良現(xiàn)代品種提供了理論依據(jù)。
我所在讀博士生劉丁丁和已畢業(yè)博士生張晨禹為論文的共同第一作者，馬春雷研究員、陳亮研究員、陳杰丹副研究員為共同通訊作者。研究得到了國家重點研發(fā)計劃、江西省人才計劃、浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項、浙江省自然科學基金重點項目和中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
