茶树遗传演化研究进展及SSR在茶树遗传演化研究中的应用前景

茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]起源于我国的西南地区,在由起源地向我国其他地区和世界其他地区传播的过程中,发生了从形态学水平到细胞水平再到分子水平的一系列演化。对茶树遗传演化的研究,是茶树基础生物学的一个基本问题,也是茶树种质资源研究的重要方面。近年来,各种新技术、新方法被广泛应用于研究茶树遗传演化关系,取得了一定的进展。本文从形态学、细胞学、生物化学、分子生物学方面对茶树遗传演化研究取得的进展进行了综述,分析了SSR标记在植物遗传演化中的应用,探讨了SSR标记在茶树遗传演化研究中的应用前景,旨为进一步深入研究我国茶树遗传多样性、亲缘关系及演化路径分析提供参考。     

福建武夷山地区茶树种质的茶橙瘿螨抗性变异 及高抗优质资源的发掘

[研究目的]茶橙瘿螨(Acaphylla theac Watt)是荼树上的一种重要害虫,培育抗螨品种是茶树育种的重要目标.研究的开展是为了从现有茶树种质中鉴定发掘出高抗荼橙瘿螨的基因资源,以提供育种利用.[方法]试验以福建武夷山地区的56份地方茶树品种为材料,连续3a通过田间调查鉴定了不同材料的荼橙瘿螨抗性,并系统鉴定了高抗种质的形态、生物学和品质特征.[结果]试验结果表明不同茶树种质间存在较显著的荼橙瘿螨抗性差异,供试种质的虫口密度平均为27.6头/cm2,变异范围为0.2～75.9头/cm2,变异系数为68.1%;为害状指数平均为26.6,变异范围在2.6～59之间,变异系数为54.1%.通过鉴定,筛选出了4份高抗茶橙瘿螨的资源"巡山猴"、"武夷82号"、"金锁匙"和"满地红",其中前3份种质烘青绿茶的感官审评总分分别为91.3、91.0和91.6,品质优异,为高抗优质资源.[结论]试验筛选出的3份高抗茶橙瘿螨且品质优异的种质是今后开展茶树抗螨育种的良好亲本材料.     

“十一五”期间我国茶叶发明专利信息分析

发明专利是衡量一个行业技术创新水平的重要指标之一。本文对"十一五"期间在我国申请的2 228件茶叶发明专利信息进行了分析,结果表明:(1)我国茶叶发明专利申请量逐年增加,年均增长23.3%,但授权量和授权率较低;(2)企业和个人申请的发明专利占76.7%,已成为专利技术研发的重要力量;(3)浙江、江苏和云南三省的发明专利申请量较高,排名全国前三;(4)茶叶加工和综合利用是专利申请的热点领域,其申请量占82.2%。本研究从发明专利的角度进一步分析了我国茶业技术创新的特点和水平,指出了我国茶业技术创新面临的问题、挑战,并提出了相应对策。     

我国茶学领域2008—2019年获得省部级及以上科技奖励成果分析

基于我国茶学领域在2008—2019年获得的国家级、省部级科技奖励成果,对成果的奖项、等级、获奖年份、第一完成人、第一完成单位、主要研究领域、产学研合作等相关数据进行了统计分析,明确我国茶叶科技奖励成果现状、特点和支持趋势,旨在为我国茶叶科技人员确定科研选题、培育成果和申报成果奖励提供思路。     

茶树新梢不同叶片中β-葡萄糖苷酶和β-樱草糖苷酶基因表达的实时定量PCR分析

在建立茶树基因表达绝对定量实时PCR检测方法后,检测了龙井43新梢不同部位叶片中的β-葡萄糖苷酶和β-樱草糖苷酶基因的表达情况,结果表明β-葡萄糖苷酶在一芽五叶新梢的第四叶中表达活性最高,为2.86E+08拷贝/μl,第四叶>第三叶>第五叶>第二叶>一芽一叶;而β-樱草糖苷酶基因在一芽一叶中最高,为4.31E+06拷贝/μl,一芽一叶>第二叶>第三叶>第四叶>第五叶。与茶叶香气密切相关两个基因在茶树不同部位的叶片中表达量和表达类型存在明显差异。本实验建立的实时荧光定量PCR可有效地用于茶树基因表达的定量分析。     

福建武夷山地区茶树种质的茶橙瘿螨抗性变异 及高抗优质资源的发掘

【研究目的】茶橙瘿螨（Acaphylla theae Watt）是茶树上的一种重要害虫，培育抗螨品种是茶树育种的重要目标。研究的开展是为了从现有茶树种质中鉴定发掘出高抗茶橙瘿螨的基因资源，以提供育种利用。【方法】试验以福建武夷山地区的56份地方茶树品种为材料，连续3a通过田间调查鉴定了不同材料的茶橙瘿螨抗性，并系统鉴定了高抗种质的形态、生物学和品质特征。【结果】试验结果表明不同茶树种质间存在较显著的茶橙瘿螨抗性差异，供试种质的虫口密度平均为27.6头/cm²，变异范围为0.2~75.9头/cm²，变异系数为68.1%；为害状指数平均为26.6，变异范围在2.6~59之间，变异系数为54.1%。通过鉴定，筛选出了4份高抗茶橙瘿螨的资源“巡山猴”、“武夷82号”、“金锁匙”和“满地红”，其中前3份种质烘青绿茶的感官审评总分分别为91.3、91.0和91.6，品质优异，为高抗优质资源。【结论】试验筛选出的3份高抗茶橙瘿螨且品质优异的种质是今后开展茶树抗螨育种的良好亲本材料。     

茶树休眠芽与萌动芽抑制消减杂交文库的构建与初步分析

为了解茶树越冬芽休眠及其解除的分子机理,以休眠芽和萌动芽为材料,构建了茶树休眠芽与萌发芽的正、反向抑制消减杂交文库,并从两个文库各随机挑选96个阳性克隆进行序列测定和生物信息学分析。建库质量分析结果表明,所构建的正、反向消减文库有效富集了差异基因,消减效率达到要求,插入片段集中于250~750 bp之间,文库质量较好。对正、反向文库随机挑选的阳性克隆测序和分析结果表明,正、反向文库在基因表达谱上存在一定的差异,萌动芽文库在亚细胞器形成、转运载体等方面的基因与休眠芽文库有较大差异,而休眠芽文库在抗氧化、翻译调控以及胁迫响应等方面的基因与萌动芽文库有较大差异。这两个文库的建立为进一步了解茶树芽休眠与解除的分子机制奠定了基础。     

太湖流域粳稻地方品种韭菜青的苗期耐盐性遗传分析

 为了研究太湖流域强耐盐粳稻地方品种韭菜青的苗期耐盐性遗传机理，配制了韭菜青/IR26籼粳杂交组合，在盐胁迫条件下，运用剥蘖分株法鉴定了P[sub]1[/sub]、P[sub]2[/sub]、F[sub]1[/sub]和F[sub]2[/sub]苗期的盐害级别和根系Na+/K+两个耐盐相关指标。结果表明，在0.8%的NaCl胁迫下，亲本的两个耐盐相关指标有明显的差异，F[sub]1[/sub]均表现出超亲优势，F[sub]2[/sub]呈正态混合分布。采用主基因 多基因遗传模型进行遗传分析，发现韭菜青苗期的盐害级别和根系Na[sup]+[/sup]/K[sup]+[/sup]均由2对主效基因控制，并存在多基因修饰。盐害级别的主基因遗传率仅为16.10%，而根系Na[sup]+[/sup]/K[sup]+[/sup]的主基因遗传率高达50.78%，两个指标的主基因加多基因共同解释的遗传率都在70%以上。     

茶树基因芯片的研制和初步应用

利用EST计划获得的1 680个基因片段,制备了国内外首张茶树cDNA芯片,芯片上每个基因设置一个重复,共含有6 912个点,其中6 720个靶基因,160个阳性对照,32个阴性对照。4×4矩阵点制,共两个区域,每个区域的芯片密度为1 037点/cm2,每张芯片可进行两次杂交。用3个茶多酚含量有差异的品种与芯片进行了杂交,获得了不同品种的基因表达谱及表达差异的基因;选取其中2个与茶叶香气密切相关的基因,采用荧光定量PCR的方法进行了验证,基因表达变化趋势与芯片检测结果一致,验证了cDNA芯片杂交结果的可靠性。该芯片可以进一步应用于许多茶学研究领域,进行基因表达差异的高通量检测。     

我国茶树无性系品种遗传多样性和亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR分子标记分析了我国36个主要茶树无性系品种的遗传多样性和亲缘关系。结果表明20个ISSR引物在供试品种中共扩增出368条谱带，其中多态性条带占总条带的99.7%，引物的多态性信息指数（PIC）平均达0.90。供试品种的基因多样性（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.23和0.38。茶区内茶树品种的遗传多样性低于总体水平，江南和华南茶区主栽无性系品种的多样性高于西南茶区。AMOVA分析表明区域因素引起的变异（占5.6%）远小于品种因素（占94.4%）。供试品种间的相似系数介于0.58~0.84，平均为0.69，显示出我国茶树主栽品种的遗传基础已相对比较狭窄。ISSR聚类分析表明，中国台湾品种金萱与大陆品种的遗传距离较远，形成单独的个类。35个大陆品种聚成一个大类群，其中除宜红早形成独立的个类外，其他品种又聚为3个亚类群。亲缘关系树状图在分子水平上显示了我国主要茶树无性系品种间的亲缘关系，为今后茶树育种亲本的选配提供了理论依据。