茶樹(Camelliasinensis(L.)O.Kuntze),為多年生異花授粉植物,具有高度異質性和雜合性。中國西南地區(qū)是茶樹的起源地,茶樹從起源地向中國其他地區(qū)和國外的自然傳播和人為傳播過程中,積累了自然演化和人工選擇的變異,從而在各茶區(qū)形成了豐富的茶樹品種資源。然而在茶樹品種資源的大量引種及頻繁的品種資源交換過程中,造成同名異物、同物異名的現(xiàn)象,不僅給茶樹品種資源保護利用帶來諸多困難,也損害了消費者的權益。因而科學準確地區(qū)分和鑒定茶樹品種資源具有重要意義。
2021年4月27日,福建農(nóng)林大學葉乃興教授課題組聯(lián)合福州海關技術中心在《中國農(nóng)業(yè)科學》發(fā)表了題為“利用SNP標記構建茶樹品種資源分子身份證”的研究論文。該研究通過收集國內(nèi)外103份茶樹種質,利用SNP標記并結合茶樹品種資源基本信息構建茶樹品種資源分子身份證。該研究可為茶樹品種資源保護鑒定提供一種新思路。
課題組前期從國家生物信息中心(nationalcenterofbiotechnologyinformation,NCBI)的數(shù)據(jù)庫(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)中下載了茶樹的表達序列標簽(expresssequencetags,EST),獲得大量可用于數(shù)據(jù)挖掘的高質量EST。經(jīng)裝配、選擇,最終篩選出用于茶樹種質資源的96個SNP標記位點。通過對茶樹品種資源的候選SNP位點的多態(tài)性信息進行分析,剔除10個不具多態(tài)性的位點,剩余86個SNP位點。之后對茶樹SNP標記多態(tài)性進行統(tǒng)計分析,并進行組合篩選,得到24個SNP位點,構建了茶樹SNP指紋圖譜,可區(qū)分全部103份茶樹品種資源。SNP位點的多態(tài)性分簇讀取如圖1,DNA指紋圖譜如圖2.
圖1茶樹SNP位點多態(tài)性讀取圖(部分)
圖2茶樹品種資源SNP指紋圖譜(部分)
對篩選獲得的最佳SNP位點組成的指紋圖譜進行數(shù)字編碼,得到24位分子身份證基本信息。再將茶樹品種資源信息編碼,得到4位數(shù)字的分子身份證品種信息。將茶樹品種資源基本信息和DNA指紋圖譜信息結合,構建28位數(shù)字編碼的茶樹品種資源分子身份證。以福鼎大白茶為例,其分子身份證為1353131132311121332112313231(圖3-A),將其轉化為條形碼和二維碼如圖3-B所示。其他品種資源如鐵觀音、黃旦、龍井43等分子身份證如表1所示。
圖3福鼎大白茶分子身份證
茶樹品種分子身份證條形碼及二維碼(部分)
該研究篩選出24個最佳SNP位點組合,可精準區(qū)分全部103份供試茶樹野生種、地方品種和地方種質、優(yōu)良品種、新選品系和株系以及國外品種,并使每份茶樹具有唯一的分子身份證。該研究結果對于茶樹品種資源區(qū)分和精準鑒定、分子數(shù)據(jù)數(shù)字化建立具有重要的意義和實際應用價值,為茶樹品種資源DNA分子身份證的構建提供了思路。
福建農(nóng)林大學園藝學院茶學碩士生樊曉靜為第一作者。
福建農(nóng)林大學園藝學院葉乃興教授和福州海關技術中心高級農(nóng)藝師于文濤博士為該論文的共同通訊作者。
福州海關技術中心蔡春平研究員、南京農(nóng)業(yè)大學房婉萍教授、武夷學院張見明高級農(nóng)藝師、福建農(nóng)林大學茶學碩士生林浥、王澤涵也參與了該項研究。
該研究在中國烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心專項、海關總署科技項目、福建農(nóng)林大學茶產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新與服務體系建設等項目的資助下完成。
來源:茶葉前沿動態(tài), 樊曉靜 ,信息貴在分享,如涉及版權問題請聯(lián)系刪除