圖1. ‘黃旦’× ‘金萱’ F1分離群體高密度遺傳圖譜
香氣是衡量茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)，高香型茶樹品種選育是茶樹遺傳育種的重要研究方向。揮發(fā)性單萜和倍半萜類是茶葉香氣的重要組成成分，常帶有濃郁的花香、甜香和木香，對綠茶、紅茶、烏龍茶等香氣品質(zhì)的形成尤為重要。同時(shí)萜類化合物已被證明存在多種生物學(xué)活性，具有重要的研究價(jià)值。目前茶樹萜類香氣物質(zhì)的研究大多著眼于茶葉加工過程或成品茶香氣的比較，對于造成茶樹品種間萜類代謝譜差異的原因及分子機(jī)制尚不明確，針對茶樹香氣表型的QTL研究未見報(bào)道。
近日，F(xiàn)rontiers in Plant Science在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)題為Identification of QTL controlling volatile terpene contents in tea plant (Camellia sinensis) using a high-aroma ‘Huangdan’ x ‘Jinxuan’ F1 population 的研究論文。
圖2. 兩年度差異萜類香氣表型及相關(guān)性分析
研究基于簡化基因組測序技術(shù)對高香型茶樹‘黃旦’、 ‘金萱’及148株F1雜交子代的基因型進(jìn)行了分析，構(gòu)建了高密度遺傳連鎖圖譜。該圖譜包含15個(gè)連鎖群，總遺傳距離為1754.57 cM，平均遺傳距離為0.47 cM，上圖遺傳標(biāo)記為3770個(gè)。結(jié)合兩年度萜類香氣代謝譜，共鑒定出42個(gè)與單萜含量相關(guān)QTL和12個(gè)和倍半萜含量相關(guān)的QTL，平均PVE分別為12.6%和11.7%。進(jìn)一步根據(jù)重要香氣化合物香葉醇的含量挑選了兩年穩(wěn)定極端表型單株進(jìn)行了RNA-seq分析，對QTL區(qū)間內(nèi)的基因進(jìn)行了篩選，獲得了6個(gè)可能調(diào)控萜類香氣含量的候選基因。該工作豐富了茶樹品種遺傳改良的理論基礎(chǔ)，對加速高香型茶樹品種的選育具有重要意義。
圖3. 萜類香氣含量QTL定位
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的陳思博士為第一作者，陳亮研究員與馬建強(qiáng)副研究員為通訊作者。該研究在國家自然科學(xué)基金(32202553, 32072631, U19A2030)、中國博士后科學(xué)基金(2021M703546)、浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項(xiàng)(2021C02067)項(xiàng)目的資助下完成。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)主要研究領(lǐng)域是茶樹種質(zhì)資源收集保存和鑒定評價(jià)、優(yōu)異基因發(fā)掘、新種質(zhì)創(chuàng)制與利用等。
來源：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所
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