春季發(fā)芽期是茶樹（Camellia sinensis）的重要經(jīng)濟(jì)性狀，培育早生優(yōu)質(zhì)茶樹品種、發(fā)揮早茶優(yōu)勢是“精制川茶”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵突破點(diǎn)之一。但目前對于茶樹發(fā)芽期性狀的遺傳特點(diǎn)和關(guān)鍵調(diào)控位點(diǎn)了解不多。此外，由于茶樹童期長、結(jié)實率低、種子成熟期長等不利因素，采用人工授粉培育大型遺傳群體和雜交育種群體較為困難，限制了茶樹遺傳規(guī)律研究和雜交種質(zhì)創(chuàng)新。

 

　　近日，Horticulture Research（中科院大類一區(qū)、TOP期刊，IF=6.793）在線發(fā)表了四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院精制川茶四川省重點(diǎn)實驗室等單位完成的題為Genetic analysis of the early bud flush trait of tea plants （Camellia sinensis） in the cultivar 'Emei Wenchun' and its open-pollinated offspring（基于‘峨眉問春’及其自然授粉子代分析茶樹早生性狀的遺傳特點(diǎn)）的研究成果。該研究首次以茶樹自然授粉子代為材料，利用簡化基因組測序技術(shù)和父子關(guān)系重建策略，構(gòu)建了茶樹F1全同胞群體和高密度遺傳圖譜，并針對茶樹發(fā)芽期性狀進(jìn)行了QTL定位和候選調(diào)控基因篩選。

 

　　成果首先以特早生茶樹品種‘峨眉問春’為母本，將其與10余個具有高氨基酸、高香或高產(chǎn)特征的優(yōu)質(zhì)茶樹品種相鄰種植，收集‘峨眉問春’的自然授粉種子，進(jìn)行培育、初篩得到長勢良好的子代群體。接著，采用SLAF-seq技術(shù)對其中388株子代及15份候選親本進(jìn)行高通量SNP基因型分析，并基于獲得的SNP數(shù)據(jù)進(jìn)行父本鑒定。結(jié)果為75.8%的子代匹配到了父本，包括217株來自‘峨眉問春’ב川沐217’雜交，8~30株來自‘峨眉問春’與‘白葉1號、’茗科1號‘、’丹桂‘和’川黃1號‘等品種的雜交，以及11株很可能來自’峨眉問春‘自交的子代單株。

 

　　隨后，作者將獲得的’峨眉問春‘×’川沐217‘群體用于構(gòu)建茶樹高密度遺傳圖譜，獲得了一張包含4244個標(biāo)記、平均遺傳距離為0.34 cM的遺傳圖譜，該圖譜與茶樹參考基因組物理圖譜具有良好的共線性。進(jìn)一步，作者連續(xù)兩年觀測了子代群體的發(fā)芽期性狀（以越冬芽的萌展值進(jìn)行量化），并基于遺傳圖譜，在Chr3、Chr4、Chr5、Chr9和Chr14號連鎖群上定位到調(diào)控茶樹發(fā)芽期的QTL。此外，作者還結(jié)合茶樹參考基因組和轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)數(shù)據(jù)，對這些QTL位點(diǎn)背后的基因進(jìn)行了篩選，獲得22條關(guān)鍵候選基因。

 

　　據(jù)悉，’峨眉問春‘是我校茶學(xué)系已故的齊桂年教授主持、聯(lián)合樂山市峨眉山茶茶業(yè)協(xié)會等多家單位選育的特早生茶樹良種。該品種目前在樂山、宜賓、雅安等茶區(qū)大面積推廣，在川南茶區(qū)冬季幾乎不休眠、可全年采茶。本研究以’峨眉問春‘為母本創(chuàng)制的子代群體大部分具有早生和特早生性狀，有希望進(jìn)一步整合其他父本的優(yōu)點(diǎn)，培育更好的早生優(yōu)質(zhì)茶樹品種。此外，本研究為進(jìn)一步解析茶樹發(fā)芽期的分子調(diào)控機(jī)制奠定了堅實基礎(chǔ)，也可為茶樹雜交群體培育、父本鑒定提供重要參考。

 

　　園藝學(xué)院精制川茶四川省重點(diǎn)實驗室的譚禮強(qiáng)副教授為論文的第一作者，唐茜教授和譚禮強(qiáng)為論文的共同通訊作者。四川省名山茶樹良種繁育場、四川一枝春茶業(yè)有限公司為該研究的茶樹群體培育與管護(hù)做出了重要貢獻(xiàn)。該研究得到了國家自然科學(xué)基金（31800589）、四川省茶樹育種攻關(guān)課題（2021YFYZ0025）等項目的資助。