中国种茶树基因被破解 解开茶叶所含风味物质之谜

据了解，世界主栽茶树分属两个变种:中国种和阿萨姆种,前者叶小,分布广泛,适制绿茶等六大茶类;后者叶大,主要分布在热带和冬季温暖的亚热带地区,适制红茶和普洱茶。安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室宛晓春教授研究团队，以国家级茶树品种“舒茶早”为材料,历经十年，获得了高质量的基因组序列草图，基因组组装完整性和质量远高于同类其他植物的组装水平。

实验室主任、安徽省科技厅厅长宛晓春介绍说：“用二代和三代测序技术对其进行测序,采取杂合组装策略,获得覆盖基因组93%区域的高质量序列草图,注释出33,932个高可信度的茶树基因。结果表面,中国种茶树基因组大小为3.1Gb,重复序列含量为64%。”众所周知，茶叶独特而众多的风味，主要是由茶树叶片中的儿茶素、茶氨酸、咖啡碱和萜烯类等次生代谢产物决定。宛晓春介绍说，研究发现,茶树基因组发生过两次全基因组复制事件,最近一次发生在3000-4000万年前,也导致了与儿茶素类物质和咖啡碱生物合成相关的基因拷贝数显着增加。

研究还发现了一个参与茶氨酸合成的关键酶基因，通过比较基因组分析发现，萜烯类等物质的合成酶基因拷贝数在茶树基因组中也发生显着扩增，这将有助于从基因层面来解释茶叶独有的香气。宛晓春说：“这些发现首次从基因组层面系统解开了茶叶中富含独特的风味物质之谜。以上研究成果,将进一步促进对山茶属植物的物种进化、茶叶风味物质形成机理与品质调控、分子育种、茶树种质资源保护与利用和茶的健康功能成分的研究,对中华茶文化的繁荣与传播等也具有重要意义。”