掃碼鑒定茶樹品種,讓每個品種都有一張身份證
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掃碼鑒定茶樹品種,讓每個品種都有一張身份證

茶樹為多年生異花授粉植物,具有高度異質(zhì)性和雜合性。中國西南地區(qū)是茶樹的起源地,茶樹從起源地向中國其他地區(qū)和國外的自然傳播和人為傳播過程中,積累了自然演化和人工選擇的變異,從而在各茶區(qū)形成了豐富的茶樹品種資源。

然而在茶樹品種資源的大量引種及頻繁的品種資源交換過程中,造成同名異物、同物異名的現(xiàn)象,不僅給茶樹品種資源保護利用帶來諸多困難,也損害了消費者的權(quán)益。因而科學(xué)準(zhǔn)確地區(qū)分和鑒定茶樹品種資源具有重要意義。

本研究通過收集國內(nèi)外103份茶樹種質(zhì),利用SNP標(biāo)記并結(jié)合茶樹品種資源基本信息構(gòu)建茶樹品種資源分子身份證,以期為茶樹品種資源保護鑒定提供一種新思路。

1供試材料

供試茶樹品種資源來源于武夷學(xué)院茶樹種質(zhì)資源圃(福建省武夷山市)和福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹種質(zhì)資源圃(福建省福安市),其中,中國茶樹品種資源有101份,來自華南、西南、江南、江北四大茶產(chǎn)區(qū)的10個茶葉主產(chǎn)區(qū)省份;國外茶樹品種2份,包括日本的玉綠和格魯吉亞的格魯吉亞1號。

2結(jié)果

1、標(biāo)記獲得與分析

從茶樹的表達序列標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫中挖掘出1786個候選SNP位點。根據(jù)序列保守性,篩選出96個SNP標(biāo)記位點,與最新茶樹基因組比對發(fā)現(xiàn)候選位點較均勻地分布于茶樹全基因組的15條染色體上;對茶樹品種資源的候選SNP位點的多態(tài)性信息進行分析,剔除10個不具多態(tài)性的位點,剩余86個位點的信息指數(shù)平均值為0.517,觀測雜合度平均值為0.370,期望雜合度平均值為0.346,固定指數(shù)平均值為-0.036,次等位基因頻率平均值為0.269。從86個SNP位點中篩選出24個多態(tài)性高的SNP位點,組成DNA指紋圖譜,可區(qū)分出全部參試茶樹品種資源。

對24個SNP位點組成的DNA指紋圖譜并結(jié)合茶樹品種資源基本信息進行數(shù)字編碼,最終形成由28位數(shù)字組成的茶樹品種資源分子身份證。

2、茶樹品種資源信息編碼

茶樹的基本信息由4位數(shù)字組成,其中,茶樹品種資源類型分類參考陳亮等方法。第1位數(shù)字代表茶組植物具體物種,茶樹(Camellia sinensis (L.) O.Kuntze)為1,大廠茶(C. tachangensis F. C. Zhang)為2,厚軸茶(C. crassicolumna Chang)為3,大理茶(C. taliensis (W. W. Smith) Melchior)為4,禿房茶(C. gymnogyna Chang)為5;第2-3位數(shù)字代表行政區(qū)劃代碼,如福建為35,浙江為33,云南為53,國外為00;第4位數(shù)字代表茶樹品種資源類型,野生茶樹為1,地方品種和地方種質(zhì)為2,優(yōu)良品種(含育成品種)為3,新選品系、株系為4,國外品種為5。后24位數(shù)字由24個SNP分子標(biāo)記的基因型轉(zhuǎn)化而來。

以福鼎大白茶舉例:

屬茶組植物中的茶樹(C. sinensis),原產(chǎn)于福建,品種資源類型為優(yōu)良品種,轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼為1353;其24個SNP分子標(biāo)記的基因型分別為TC、TT、AT、CT、GG、GG、CC、TC、TG、TC、TT、AG、GG、TT、CC、AG、CT、TT、CC、AT、GG、GG、CC、TC,轉(zhuǎn)換成24位數(shù)字碼為131132311121332112313231。則福鼎大白茶的分子身份證為1353131132311121332112313231。

3結(jié)論與意義

依據(jù)SNP標(biāo)記的多態(tài)性信息,篩選SNP位點,精準(zhǔn)區(qū)分全部供試茶樹品種,并將24個SNP位點所構(gòu)建的茶樹品種資源DNA指紋圖譜及品種資源的基本屬性信息編碼成特定的數(shù)字串,使每份茶樹品種資源具有唯一的分子身份證,并生成相應(yīng)的條形碼和二維碼,可快速被掃碼設(shè)備識別。

本研究結(jié)果對于茶樹品種資源區(qū)分和精準(zhǔn)鑒定、分子數(shù)據(jù)數(shù)字化建立具有重要的意義和實際應(yīng)用價值,為茶樹品種資源DNA分子身份證的構(gòu)建提供了思路。

來源:茶科學(xué)

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