导语:茶作为最早的饮料,其相关的可信记录可以推至公元前三世纪、我国的商代时期。茶叶不仅在中国而且在世界范围内具有巨大的经济和文化价值。日前,我国科学家经中国科学院昆明植物研究所高立志研究员带领的研究团队于2010年首次在国际上启动了茶树基因组计划,该团队经过7年的努力与国内外诸多单位联合攻关,攻克了茶树高杂合、高重复和基因组庞大的植物基因组测序的难题,终于终于率先在国际上破解了茶树的基因组,破译了茶树基因组并揭示茶叶风味、适制性及茶树全球生态适应的遗传学基础,成果以“The tea tree genome provides insights into tea flavor and independent evolution of caffeine biosynthesis”为题于5月1号在线发表在Molecular Plant杂志上。该成果受到了国内外诸多媒体的热烈关注。
研究表明,茶叶中含有茶氨酸、咖啡因、维生素、芳香油和矿物质等很多特征性成分,茶树基因组图谱的成功绘制。对揭示决定茶叶适制性、风味和品质,以及茶树全球生态适应性的遗传基础都有重要促进作用。相对于“世界三大饮料植物”中的咖啡和可可而言,茶树基因组具有高杂合、高重复和基因组庞大等特点。由中科院昆明植物所牵头的联合科研团队通过基因组建库与测序等一系列关键技术,攻克了茶树基因组测序的难题,在国际上率先获得了高质量的茶树基因组序列。
中国科学院昆明植物所研究员 高立志:茶树基因组中,重复序列含量极高,占到了整个基因组的将近90%。在过去的5000万年间,茶树基因组变得十分庞大。测序结果发现,这个茶树基因组序列达到了30.2亿个(3.02Gb)碱基对,总共从里面注释出36591个编码基因。

论文解读:

茶树。Camellia sinensis
茶是自从公元3000年前世界上最为古老也是最为广泛饮用的含咖啡因软饮料,目前全球160多个国家的30亿人喝茶爱茶。茶作为最早饮料的可信记录可以推至公元前三世纪我国的商代;传说神农尝百草而始有医药,神农氏因此被誉为我国中医医药及医药文化的创始人,而这个传说来源于《神农本草经》:“神农尝百草,日遇七十二毒,得荼(茶)而解之”。目前普遍认为,茶树起源于中国的云南、四川等地;作为传播中国文化的使者,在茶从中国起身向世界各地传播的数千年的漫长历程里,与全球100多个国家多元的文化邂逅交融,发展形成了地球上复杂而美妙的茶文化。除了因为迷人的香气和令人愉悦的滋味,茶叶中含有许多特征性成分,诸如多酚、茶氨酸、咖啡因、维生素、芳香油和矿物质等,使得茶饮料有着不可估量的医用和健康价值。

世界三大饮料植物中的咖啡和可可的基因组已经相继被欧美国家完成了测序【1,2】。中国科学院昆明植物研究所高立志研究员带领的研究团队于2010年首次在国际上启动了茶树基因组计划,通过基因组建库与测序等关键实验技术的掌握和基因组序列拼接、注释与分析等生物信息学平台的构建,攻克了茶树高杂合、高重复和基因组庞大的植物基因组测序的难题(相较于目前已经测序的土豆、西红柿、咖啡和辣椒基因组来说,茶树基因组不仅具有庞大的基因组而且含有大量的重复序列),联合华南农业大学、云南农业大学、广东省农业科学研究院、辽宁师范大学、云南省茶叶科学研究所、金华国际山茶园、华中农业大学和华盛顿大学等单位的相关研究团队,近日率先在国际上完成了栽培茶树大叶茶种(Camellia sinensis var. assamica)云抗10号核基因组的测序和组装,成功破译了茶树基因组并揭示茶叶风味、适制性及茶树全球生态适应的遗传学基础。