
基因組共線性及元件分布圖
中國是茶樹的原產地,千百年來的引種活動,使得茶樹的生長范圍遍及五大洲的50多個國家及地區。由于茶樹的異花授粉和人類選擇,使茶樹種質資源具有非常豐富的遺傳多樣性,但是高雜合度和高重復序列制約了其研究。茶樹基因組序列的破譯能夠加快解析茶樹種質資源的遺傳多樣性。
早前大葉種“云抗10號”和小葉種“舒茶早”的基因組草圖研究發現,茶樹基因組受全基因組復制事件的影響。然而,由于缺乏染色體版本的序列,全基因組復制事件的性質一直比較模糊。
近日,我所種質資源團隊利用Hi-C技術對‘舒茶早’基因組草圖進行提升,scaffold N50從原來的1.4 Mb提升到218.1 Mb,基因組中94.7%的序列(2984.7 Mb)被定位到了15條染色體中。基于染色體版本的基因組序列,明確了茶樹在經歷了一個雙子葉植物共有的古六倍體事件(146.6-152.7百萬年前)之后,又出現了一次古四倍體事件(58.9-61.7百萬年前)。同時發現基因組中9,243 個基因 (28.6%)發生了串聯重復事件,這些基因跟茶樹的抗性、次生代謝息息相關。通過整合現有公開發表的茶樹QTL數據,發現基因組中一些控制兒茶素的關鍵位點在古四倍體化事件后出現了分化,推斷茶樹種質資源的多樣性與其古四倍體化密切相關。
該研究成果已在Horticulture Research(《園藝學研究》)上發表,陳亮研究員和姚明哲研究員為該論文的共同通訊作者,陳杰丹博士和鄭超博士為共同第一作者。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)和浙江省自然科學基金(LQ20C160010)項目的資助下完成。
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41438-020-0288-2

