安徽省农业科学院茶叶所公告最新咨议成就揭示山茶属植物体系发育闭联及其特性性次生代
作者:AB模板网| 发布时间:2022-06-13 | 浏览次数:11

  山茶属(Camellia)是山茶科中包括物种数最多,也最具经济价格的一个属。该属植物包括很多代表性物种,比如茶树(C. sinensis)、茶花(C. japonica)清静常油茶(C. oleifera)等,它们正在茶叶和油脂出产及鉴赏花草上有着极其紧急的运用。山茶属植物野生资源丰裕,其蕴藏丰裕多样的茶叶品德造成亲热合联的特质性次生代谢物和优异基因资源是教育优质、高抗、多元化茶树新种类的紧急物质根蒂。然而,该属植物一再的杂交与多倍化,加之缺乏合用于进化说明的基因片断,以致其体例发育相干及特质性次生代谢产品的演化秩序尚未取得明显的看法,肯定水平上限造了该属植物的高效开采与应用。

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  本琢磨通过广博网罗了116种山茶属植物资料,修建了包括89,394个基因家族的山茶属植物泛转录组,并基于从中筛选取得的405个高质地低拷贝直系同源中央基因长远解析了山茶属植物的体例发育相干(图1)。结果解释,山茶属可划分为7个要紧体例分支,茶组为单系,金花茶组为山茶属的基部类群,红山茶组分支与油茶组分支亲缘相干较近,其属下各组的体例发育相干支撑茶组与秃茶组、油茶组与短柱茶组、瘤果茶组与半宿萼茶组、毛蕊茶组与连蕊茶组的归并解决。琢磨结果进一步支撑了最新《中国植物志》对广东秃茶、丹寨秃茶、重庆山茶等物种的修订。

  对山茶属植物分歧韶华进一步估算呈现,山茶属与大头茶属约正在1430万年前发作分歧,茶组植物恐怕根源于667万年前,栽培茶树茶变种与阿萨姆变种的分歧韶华约为149-216万年前(图2)。对茶 (C. sinensis),糙果茶 (C. furfuracea),滇山茶 (C. reticulata),平常油茶 (C. oleifera),尖连蕊茶 (C. cuspidata),瘤果茶 (C. tuberculata),凹脉金花茶 (C. impressinervis) 7种代表性山茶属植物旁系同源基因家族说明呈现,山茶属植物协同先人约正在2800万年前发作过一次比来的全基因组反复事项,并导致大宗与茶树抗逆性和次级代谢合成的转录因子家族发作了明显扩张(图3)。

  为了进一步探究山茶属植物特质性次生代谢物的演化秩序,琢磨还对116种山茶属植物的儿茶素类化合物、茶氨酸和咖啡碱含量举办了测定。琢磨呈现,山茶属植物特质性次生代谢物含量丰裕、类型多样。比拟非茶组植物,茶组植物方向于积攒高含量的儿茶素类化合物、咖啡碱和茶氨酸等与茶叶品德造成亲热合联的特质性次生代谢物。进一步对次生代谢通途枢纽基因的表达形式举办说明呈现,UGT84A、F35H、SCPL1A、GDH、TCS、IMPDA等枢纽基因正在茶组植物中明显高表达,且与次生代谢产品的积攒形式明显正合联(图4)。

  合联琢磨以“Comparative transcriptomic analysis unveils the deep phylogeny and secondary metabolite evolution of 116 Camellia plants”为题发布正在国际植物学巨头学术期刊《The Plant Journal》(中科院一区,2022年影响因子6.417)。院茶叶所吴琼副琢磨员、安徽农业大学茶树生物学与资源应用国度要点实习室童伟副讲授为论文并列第一作家,夏恩华讲授为通信作家。茶叶所王文杰琢磨员、安徽农业大学宛晓春、张正竹、邓威威讲授等人介入了该琢磨。琢磨受到国度天然科学基金、安徽省天然科学基金等项目经费资帮。

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