作者:郭爽 来源:中国科学报 发布时间:2017/5/4 9:00:34
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中国科学家成功破译茶树基因组

 

本报讯(记者郭爽)《分子植物》杂志5月1日在线发表了中科院昆明植物所研究员高立志团队的最新科研成果,他们首次成功破译了茶树的基因组。至此,世界三大饮料植物中的咖啡、可可和茶树都已完成了基因组测序。

据介绍,高立志团队于2010年首次在国际上启动了茶树基因组计划,通过基因组建库与测序等技术的掌握和基因组序列拼接、注释与分析等平台的构建,攻克了茶树高杂合、高重复和基因组庞大的测序难题。他们率先在国际上完成了栽培茶树大叶茶种云抗10号核基因组的测序和组装,获得了约30.2亿碱基对的高质量基因组参考序列,注释得到36951个蛋白编码基因。

研究初期科研人员一直有个困惑,茶树所在的山茶属植物多达119种,为什么只是茶组植物的叶子适合制茶,而非茶组植物诸如茶花、油茶和金花茶等的叶片不适合作为茶饮?

随后,研究团队对大多数茶组植物和非茶组的代表植物进行了比较分析,发现茶组植物富含茶多酚和咖啡因。茶多酚中的特征性成分的含量在茶组物种之间差别很大,且显著高于非茶组物种,但其中茶氨酸含量没有显著差别,这说明高含量的茶多酚和咖啡因决定了山茶属植物是否适合制茶和茶叶风味。

通过三大饮料植物的比较基因组学分析发现,相对于咖啡而言,咖啡因生物合成途径在茶树和可可中发生了独立的进化,科研人员还发现山茶属植物的咖啡因合成途径可能起源于可可,但是后来经历了独立的进化。 茶树高质量基因组图谱的成功绘制揭示了决定茶叶适制性、风味和品质以及茶树全球生态适应性的遗传基础,必将大大地加速茶树功能基因组学研究和优异新基因发掘,加快旨在提高茶叶品质和适应性的茶树新品种培育。

《中国科学报》 (2017-05-04 第1版 要闻)
 
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