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茶叶科技进展 | 中国农科院茶叶研究所发布高质量染色体级别中小叶种茶树基因组图谱 ...

2020-5-9 20:42| 发布者: 中非农业网| 查看: 50| 评论: 0

摘要: 茶树作为全世界三大饮料作物之一,是一种重要的经济作物。中国是茶树的原产地,千百年来的引种活动,使得茶树的生长范围遍及五大洲的50多个国家及地区。由于茶树的异花授粉和人类选择,使茶树种质资源具有非常丰富的 ...


茶树作为全世界三大饮料作物之一,是一种重要的经济作物。中国是茶树的原产地,千百年来的引种活动,使得茶树的生长范围遍及五大洲的50多个国家及地区。由于茶树的异花授粉和人类选择,使茶树种质资源具有非常丰富的遗传多样性,但是高杂合度和高重复序列制约了其研究。茶树基因组序列的破译能够加快解析茶树种质资源的遗传多样性。先前大叶种‘云抗10号’和中小叶种‘舒茶早’的基因组草图研究发现茶树基因组受全基因组复制事件的影响。然而,由于缺乏染色体版本的序列,对全基因组复制事件的性质一直比较模糊。


近日,中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心陈亮研究员团队Horticulture Research 发表了题为The chromosome-scale genome reveals the evolution and diversification after the recent tetraploidization event in tea plant 的论文。利用Hi-C技术对‘舒茶早’基因组草图进行提升,scaffold N50从原来的1.4 Mb提升到218.1 Mb,基因组中94.7%的序列(2984.7 Mb)被定位到了15条染色体中。基于染色体版本的基因组序列,明确茶树在经历了一个双子叶植物共有的古六倍体事件(146.6-152.7百万年前)之后,又出现了一次古四倍体事件(58.9-61.7百万年前)。同时,我们发现基因组中9,243 个基因 (28.6%)发生了串联重复事件,这些基因跟茶树的抗性、次生代谢息息相关。通过整合现有公开发表的茶树QTL数据,发现基因组中一些控制儿茶素的关键位点在古四倍体化事件后出现了分化,推断茶树种质资源的多样性与其古四倍体化密切相关。

 

Figure 1. Homologous dotplot between Camellia sinensis and Vitis vinifera genomes.


 Figure 2. Distribution of QTLs associated with catechin and caffeine in the C. sinensis genome.


中国农业科学院茶叶研究所茶树种质资源创新团队陈亮研究员姚明哲研究员为该论文的共同通讯作者,陈杰丹博士郑超博士为共同第一作者。本研究在现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-019)、中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2017-TRICAAS)和浙江省自然科学基金(LQ20C160010)项目的资助下完成。


文章链接:
https://www.nature.com/articles/s41438-020-0288-2


转自园艺研究微信公众号


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