近日，植物学权威期刊Journal of Integrative Plant Biology
在线发表了安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室夏恩华教授团队题为“Genomic variation of 363 diverse tea accessions unveils the genetic diversity, domestication, and structural variations associated with tea adaptation”的研究论文。该研究基于363份茶树种质资源揭示了茶树群体结构和遗传多样性的演变规律，初步阐明了遗传变异驱动大叶茶和小叶茶适应性进化的机制。
遗传多样性和驯化起源是茶树基础生物学研究长期关注的科学问题，然而受限于茶树种质资源收集类型单一、样品代表性不足、参考基因组缺乏等原因，茶树的遗传多样性、群体结构特性、品质与抗性形成的驯化机理仍不清楚。特别是栽培茶树两个最主要的变种，即Camellia sinensis var. sinensis（俗称“小叶茶”）和Camellia sinensis var. assamica（俗称“大叶茶”），在分布范围、茶叶适制性和抗寒性等方面存在明显差异，然而这些差异形成的遗传基础也不清楚。为此，本研究利用已公布的来自14个国家和地区的363份栽培和野生茶树的全基因组重测序数据对茶树的群体结构、遗传变异图谱和驯化机制进行了深入研究，发现栽培茶树种群结构可分为7个亚群，与其地理分布基本一致；我国的茶树遗传多样性由西南向华东逐渐降低；大叶茶比小叶茶具有更高的遗传多样性。选择性清除分析发现，大叶茶与小叶茶具有不同的驯化特征，其中大叶茶的驯化基因主要参与叶片发育、黄酮和生物碱的生物合成等过程，而小叶茶的驯化基因主要参与氨基酸代谢、芳香化合物的生物合成和低温胁迫等，可能造成二者具有明显差异的茶叶适制性和抗逆性。研究还从栽培茶树群体水平鉴定了6,058个新基因和217,376个结构变异，发现这些变异与茶树的品质和抗性形成密切相关。进一步功能实验初步证明大、小叶茶间CSS0049975和CSS0006599基因的“存在/缺失”变异可能有助于二者抗寒性状的分化。研究结果丰富了对茶树遗传多样性和群体进化的认识，为茶树科学育种提供了数据支撑。
安徽农业大学为第一单位，茶树生物学与资源利用国家重点实验室童伟副教授和在读博士王艳丽为共同第一作者，夏恩华教授为通讯作者。安徽农业大学李方东高级实验师、合肥师范学院高琪娟老师和安徽省农科院茶叶研究所吴琼副研究员等也参与了该研究。研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和安徽省知名专家等项目的资助。
来源：安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室
图1.茶树精细群体结构和遗传多样性
图2.大叶茶和小叶茶的群体驯化选择特征
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