近期，Horticulture Research（《園藝研究》）雜誌在線發表了中國農業科學院茶葉研究所國家茶樹改良中心陳亮研究員團隊與華中農業大學園藝林學學院倪德江教授團隊合作的題為Identification and distribution of a single nucleotide polymorphism responsible for the catechin content in tea plants的論文。該研究利用競爭性等位基因特異性PCR（KASP）驗證了茶樹中與兒茶素總量相關的一個SNP （單核苷酸多態性，single nucleotide polymorphism），並探究了不同茶組植物和不同原產地茶樹種質資源在該位點的基因型。
兒茶素的含量和組分遺傳調控機制一直是茶樹遺傳和生化研究的熱點。茶葉中兒茶素主要存在形式有表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）等。本研究先以'迎霜'和'北躍單株'及其人工F1代群體為研究材料，用HPLC檢測父母本和153個雜交後代的一芽二葉中上述4種兒茶素的含量，篩選出4份兒茶素含量極端的子代，和親本一起進行轉錄組測序。與'舒茶早'參考基因組比對後進行SNP calling，篩選出位於調控兒茶素代謝基因中的28個SNP，開發成KASP標記。然後對176份茶樹自然群體進行KASP基因分型（其中20份為重複材料）和兒茶素含量測定。最終發現SNP556781與兒茶素總量呈顯著相關（圖1）。
該位點有A和G兩種鹼基類型，位於查耳酮合酶（CHS）基因中，通過改變第43位氨基酸殘基的種類影響兒茶素含量。檢測了不同茶組植物、不同原產地茶樹在該位點的基因型，發現大理茶（Camellia taliensis）、茶(C. sinensis var. sinensis）和阿薩姆茶(C. sinensis var. asamica)同時存在三種基因型AA、AG和GG（圖2）；只有來自雲南的茶樹種質資源中為純合基因型AA（圖3）。利用該KASP標記可以篩選兒茶素含量特異的茶樹種質資源，應用於遺傳育種中。
圖1 SNP556781不同基因型的兒茶素含量（%）
圖2 SNP556781在茶樹不同種和變種中的基因型分佈
圖3 SNP556781在不同地區茶樹種質資源中的基因型分佈
中國農業科學院茶葉研究所茶樹種質創新團隊陳亮研究員與華中農業大學園藝林學學院倪德江教授為通訊作者，中國農業科學院研究生院與華中農業大學聯合培養博士生蔣陳凱為第一作者。中國農業科學院茶葉研究所的馬建強、陳杰丹、劉玉飛參與了此項研究。本研究在現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-019）、中國農業科學院科技創新工程（CAAS-ASTIP-2017- TRICAAS）和國家自然科學基金（31500568）項目的資助下完成。
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41438-020-0247-y
中國農業科學院茶葉研究所 蔣陳凱、陳亮
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