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基于EST-SNP标记的中国乌龙茶种质遗传多样性

2020-03-02  作者: admin  来源: 未知  已阅读

中国乌龙茶种质资源主要集中在闽北、闽南、广东、台湾这4个地区。该研究采用高通量SNP技术分析100个乌龙茶品种的遗传多样性。课题组前期已从茶树(Camilla sinensis)的表达序列标签(EST)数据库中验证了96对引物。该研究进一步筛选了75SNP位点,准确有效地鉴定了乌龙茶种质之间的遗传关系。通过追踪SNP每个位点的信息,构建了4个主要乌龙茶产区的DNA指纹图谱。通过PCoA图谱,进化树和基于模型的结构图等图表的多样性分析,揭示了4个主要乌龙茶产区的遗传关系。其中,广东乌龙茶品种群体的基因型相对独立,台湾乌龙茶种质资源的基因型与福建相似。闽南和闽北的茶树的基因交流最多,但又有各自的特征倾向。

通过PCoA,基于贝叶斯方法的结构图和层级聚类树等方法对这100个品种进行分析和聚类,发现这些分析方法均将中国乌龙茶种质资源分为两组。一方面,广东乌龙茶品种独立发展。据中国茶树种植的历史记载,福建的茶树资源引自北部的浙江和江苏两省。广东省的茶树资源直接来自云南省往东的水陆运输进入,与福建乌龙茶资源种群是分别独立发展的。研究表明,广东和福建茶树品种的遗传距离大,验证了它们之间的来源差异。另一方面,台湾的茶叶种植面积相对较小,品种少,主要包括金萱青心乌龙翠玉四季春等,文章选择这4个代表性的茶树品种进行研究。分析结果表明,台湾的品种资源被分类聚集到福建群体中,与福建的品种基因型十分接近。实验验证了台湾的茶树种质资源来源于福建的说法。在STRUCTURE图中,由于最佳k值为3,闽南群体与闽北群体之间存在明显差异,这在PCoA中也得到了验证。但总体来说,闽北和闽南的茶树品种资源基因交流密切。

聚类分析还揭示了几个品种的遗传背景。

1铁观音品种起源于安溪县,是福建省种植面积最大的乌龙茶品种。铁观音有两个起源故事,两株母树。对两个版本的母树样本进行SNP标记,发现它们的遗传相似性为100%。因此,可以确认铁观音茶树品种只有一种。

2八仙茶起源于福建省诏安县,前人指出其树型、树势、SSR基因型与广东乌龙茶种群相似。SNP实验结果表明,国家级茶树优良品种八仙茶被分类到粤东种群中,这说明闽粤边界也有茶树的遗传交换。

3金钱金凤凰之间的亲属关系非常密切,这支持了金凤凰的父本可能是金钱这一假设。(假设基于金凤凰的母本是凤凰水仙,但是在武夷山选育而成,且它们的叶形皆是椭圆形。)这表明高通量SNP技术在寻找和验证茶树亲本关系方面具有很大的发展空间。

该研究探索了4个主要乌龙茶产区种质资源的遗传关系,为将来的乌龙茶茶树育种工作提供有效参考工具,对保护乌龙茶遗传多样性具有重要意义。

 

 

 

福建农林大学园艺学院茶学硕士研究生林浥为该论文的第一作者,叶乃兴教授、于文涛高级农艺师(博士)为该论文的通讯作者。福建农林大学为第一完成单位,福州海关技术中心、南京农业大学、武夷学院为合作完成单位。该研究得到了中国乌龙茶产业协同创新中心等项目经费的资助。

责任编辑:千鹤茶苗