古茶樹有自己的基因組圖譜,讓我們更好的了解茶樹品種的親緣關(guān)系和選育歷史

古茶樹有自己的基因組圖譜,讓我們更好的了解茶樹品種的親緣關(guān)系和選育歷史

32閱讀 2022-08-02 02:10 權(quán)威

茶是全球最受歡迎的飲料之一,具有豐富的風(fēng)味和健康益處。茶樹起源于中國(guó)西南部,包括云南和鄰近的省份。中國(guó)的飲茶歷史可以追溯到公元5世紀(jì),到了6世紀(jì)末,中國(guó)人開始對(duì)飲茶有了不同的認(rèn)識(shí):茶不再被視為單純的藥用,還可以作為清涼的飲品。

茶含有豐富的生物活性物質(zhì),例如酚類,氨基酸,咖啡因和萜烯,它們不僅有助于茶葉令人愉悅風(fēng)味的形成,還具有極高的工業(yè)和醫(yī)學(xué)價(jià)值。例如,表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)和茶黃素二沒食子酸酯(TF3)可以通過與血凝素結(jié)合而抑制流感病毒的感染。EGCG不僅可以預(yù)防流感病毒的感染,還可以阻止其他代表性病毒(如HCV,HIV-1和HBV6)的傳染性。

野生茶樹由于經(jīng)過自然選擇或僅受到人工選擇的輕微影響,因此被認(rèn)為是研究茶馴化伴隨的基因組和表型變化的寶貴資源,并且是當(dāng)前茶育種計(jì)劃的等位基因來源。華中農(nóng)大等單位專家測(cè)序組裝了野生茶樹基因組,該研究成果將有助于更好地了解現(xiàn)存茶種內(nèi)的高遺傳多樣性和親緣關(guān)系(繁殖史)。

主要的研究結(jié)果:

★茶樹的不同群體之間(例如古茶樹樹和栽培品種;具有大葉種和小葉種)經(jīng)常發(fā)生基因交換,因?yàn)樗鼈冎g沒有觀察到明顯的分離(在遺傳和代謝水平上,古茶樹與栽培品種之間的區(qū)別并不明顯,這意味著就風(fēng)味相關(guān)代謝產(chǎn)物而言,茶可能未經(jīng)過長(zhǎng)期的人工定向選擇)。與野生茶樹相比,栽培種質(zhì)通常顯示出較低的遺傳多樣性,因?yàn)榕c馴化相比,育種實(shí)踐往往會(huì)更大程度地減少遺傳多樣性。

★茶樹與番茄等其他一些物種不同,其沒有經(jīng)過長(zhǎng)期的人工定向選擇,至少在特征風(fēng)味的代謝產(chǎn)物(茶多酚、氨基酸、生物堿等)方面沒有進(jìn)行過選擇。

茶樹沒有經(jīng)過長(zhǎng)期的人工定向選擇的原因

首先,茶葉通常在加工后食用,目的是利用不同茶樹葉片中的固有成分產(chǎn)生目標(biāo)風(fēng)味(看茶做茶),因此,茶的質(zhì)量或風(fēng)味可以通過加工技術(shù)來影響和改善;

其次,有各種各樣的茶產(chǎn)品可以滿足不同消費(fèi)者的口味,例如綠茶、紅茶、白茶、黃茶,黑茶、烏龍茶和普洱茶,它們都是由不同的加工方式生產(chǎn)的,不同消費(fèi)者所要求的不同口味可能導(dǎo)致多樣化的育種目標(biāo);

第三,大多數(shù)茶品種的自我相容特性可能無法為長(zhǎng)期的人工選擇提供機(jī)會(huì),而傳統(tǒng)的育種策略(如回交和自交)對(duì)于茶樹的大多數(shù)種屬都不可行(茶樹具有自交不親和的特點(diǎn));

最后,鑒于如今已有幾百年歷史的古老茶樹葉子仍被用于加工茶產(chǎn)品,有可能與許多其他馴化作物不同,在某些種類的口味和/或風(fēng)味中可能沒有發(fā)生強(qiáng)烈的選擇。

★鑒定到多個(gè)兒茶素等類黃酮合成和調(diào)控基因(等位基因),對(duì)天然等位基因變異的了解有利于后期的育種實(shí)踐或代謝工程中功能基因的利用。

注:雖然在遺傳和代謝水平上,古茶樹與栽培品種之間的區(qū)別并不明顯,并不代表野生茶樹與栽培茶樹沒有區(qū)別,野生茶樹與栽培茶樹的基因組具有大規(guī)模的結(jié)構(gòu)變異,這些結(jié)構(gòu)變異可以操縱基因表達(dá),進(jìn)而影響代謝物質(zhì)的形成,另外,野生茶樹具有更豐富的遺傳多樣性,這也是為什么可以在野生茶樹中發(fā)現(xiàn)一些特異的茶樹種質(zhì)如:無咖啡堿的茶樹、高苦茶堿茶樹、低茶多酚茶樹的一個(gè)重要原因。

從另一個(gè)角度理解古茶樹與栽培品種之間在遺傳和代謝水平上沒有明顯差異,或許可以反應(yīng)中華民族飲茶傳統(tǒng)悠久,以及我們對(duì)茶樹資源利用的連續(xù)性。

來源:茶科學(xué),信息貴在分享,如涉及版權(quán)問題請(qǐng)聯(lián)系刪除


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