我校园林园艺学院云南古茶树资源保护与利用创新团队在茶树育种、种质资源保护与利用及品质调控等方面取得系列研究进展。
1. 团队青年教师徐晓寒博士以高育性品种‘黄金叶’(HE)和低育性品种‘黄金芽’(HA)、‘白叶1号’(BY)为母本,以‘龙井43’(LJ)为父本,连续三年进行人工杂交授粉,通过细胞学观察、多组学分析及分子互作验证,系统揭示了白化茶树杂交育性差异的成因,并鉴定到育性预测和杂交育种改良的关键候选基因CsIMB3b该成果发表于中国科学院一区 TOP 期刊《Journal of Advanced Research》(IF = 13.0),为茶树杂交育种和白化茶种质创新提供了理论与分子靶点。


图1. 授粉与未授粉花柱(A)和子房(B)中代谢通路-差异表达基因网络图

图2. 拟南芥野生型、突变体及过表达突变体中CsIMB3b的表达水平(A);野生型、突变体及过表达突变体的表型(B);野生型、突变体及过表达突变体的角果表型(C);野生型、突变体及过表达突变体的生长指标(D)
2. 团队程小毛教授课题组前期利用自主研发的ILP标记开发软件IPv2.0 (2021SR0437322)开发茶树ILP分子标记(International Journal of Molecular Sciences,中国科学院二区,IF = 4.9),并将该标记应用于野生四球茶四球茶遗传多样性评估(Plants,IF=4.1)。在前期研究的基础上,继续开展不同类型四球茶遗传多样性比较研究,相关成果近期发表在中国科学院二区TOP期刊BMC plant biology上(IF = 4.8)。此外,团队研发的茶树 ILP 分子标记引物,成功获得国家发明专利,可用于云南山茶种质鉴定与分子育种工作。

该研究系统分析了贵州普安青山镇192份四球茶(含两类野生古茶、栽培古茶及栽培茶)种质的遗传多样性。结果表明,野生古茶树Ⅰ群体遗传多样性最高,野生古茶树Ⅱ群体最低,研究筛选构建了包含29份材料的核心种质(占原始种质15%),有效保留了原始种质的遗传多样性。该研究明确了当地四球茶种质的遗传分化特征,为这一濒危特有茶树资源的保护、种质改良及可持续开发利用,提供了重要的理论依据与数据支撑。

该发明依托 “舒茶早”、“龙井 43”、“古茶树 DASZ” 全基因组数据,针对云南山茶遗传信息不足的问题,研发出 25 对高多态、通用性强的 ILP 分子标记引物,可应用于云南山茶遗传分析、品种鉴定及分子育种等工作。
3. 团队吴田教授课题组通过前期茶园间作挖掘到调控茶树香气品质与抗逆防御的关键倍半萜类物质α-法尼烯,其合成途径的终端限速酶基因α-法尼烯合成酶(AFS)基因是联系茶树萜类代谢、抗逆育种与品质调控的核心分子靶点(Physiologia Plantarum, IF=3.6;Forests, IF = 2.9),该基因受WRKY类转录因子调控(International Journal of Molecular Sciences, IF = 4.9; Plant and Cell Physiology, IF = 4.0)。在前期研究的基础上,对茶树AFS基因研究进展进行综述,近期发表于国内茶学领域唯一综合性权威一级学术期刊《茶叶科学》。

该团队主要成员有,徐晓寒博士、黄晓霞教授、程小毛教授(负责人)、吴田教授、王超副教授。团队围绕古茶树这一兼具生物价值与文化内涵的特色资源开展研究,坚守“在利用中保护,以创新促发展”的核心理念,依托多学科交叉融合思路,整合分子生物学、生态学、食品科学与文化遗产研究手段,搭建起覆盖资源探查至产业升级的全链条创新研究体系。(来源:党政办公室/文/图:程小毛/初审:张凡/复审:冷瑾/终审:柏顺文/责任编辑:张凡)