中国红、绿茶适制品种(系)遗传多样性与亲缘关系的SSR分析

【目的】探讨中国红、绿茶适制品种(系)的遗传多样性和亲缘关系,了解遗传背景对于品种适制性差异的影响与作用,为茶树育种研究提供分子生物学方面的参考。【方法】利用自主开发的具有多态性的39对SSR引物对中国157份红、绿茶适制品种(系)进行遗传多样性评价和亲缘关系分析。【结果】引物在供试材料中平均可检测4.90个等位基因,11.28个基因型,平均多态性信息量(PIC)0.53,基因多样性指数(H)0.57,遗传分化系数GST 0.19,说明81%的遗传多样性来自品种之间的遗传差异。各省份供试材料的遗传多样性以广东最高,江西最低。按照适制性分组分析,结果表明适制红茶品种(系)的遗传多样性水平最高,红绿茶兼制型品种次之,适制绿茶品种(系)最低。根据育种方式分组分析表明,系统选育法得到的品种(系)其遗传多样性水平高于杂交选育品种(系),高于地方品种(系)。聚类分析显示,供试材料聚为了三大类,大部分品种(系)都按照其地理来源和遗传背景进行聚类,并未按照适制性相互聚类。【结论】中国红、绿茶适制品种(系)具有较高水平的遗传多样性。其中,适制红茶品种(系)的遗传多样性水平最高,红绿茶兼制型品种次之,适制绿茶品种(系)最低。同时,主要依据地理来源和遗传背景进行亲缘关系聚类。

我国茶树主要骨干亲本及其衍生品种(系)的SSR分析

铁观音、黄棪和福鼎大白茶分别是我国乌龙茶和红绿茶育种中的骨干亲本,由它们衍生出了一系列的优良品种,研究其遗传多样性及构建指纹图谱将有助于今后茶树育种工作中骨干亲本的合理利用和品种权的保护。本研究利用40对SSR引物对我国乌龙茶骨干亲本铁观音、黄棪及其衍生品种(系)和红绿茶骨干亲本福鼎大白茶及衍生品种进行了研究。结果表明,34份供试品种(系)的基因多样性指数(H)为0.54,平均遗传距离0.58,表明我国茶树主要骨干亲本及其衍生品种(系)具有较高的遗传多样性水平和较大的遗传变异,且90%的遗传多样性来自品种之间的遗传差异。聚类结果表明两套品种(系)各自聚为一类,遗传结构分析也显示两套品种(系)之间存在明显的差异。利用其中稳定性和多态性俱佳的5对引物组合构建了供试材料的数码指纹图谱。

乌龙茶品种(系)遗传多样性与亲缘关系的SSR分析

利用40对具有多态性的SSR引物对我国46份乌龙茶品种(系)的遗传多样性和亲缘关系进行了研究。结果表明,40对引物在供试材料中共检测到179个等位基因,329个基因型,平均检测4.48个等位基因,8.23个基因型,平均多态性信息量(PIC)为0.52。46份供试品种(系)的基因多样性指数(H)为0.57,观测杂合度(Ho)为0.40,遗传距离为0.59。按照地理来源分组分析表明,地区间乌龙茶品种(系)的遗传多样性以广东最高,其次为福建,最低的为台湾。亲缘关系分析表明,大部分品种(系)都按照其地理来源和遗传背景进行了聚类。根据育种方式分组的分析表明,杂交选育的品种(系)遗传多样性水平较其他方式选育的品种(系)低。

茶叶β-葡萄糖苷酶的研究进展

茶叶中的香气物质大多是以香气前驱体的形式存在,而其中又以葡萄糖苷为主。这些以葡萄糖苷形式存在的香气物质在β-葡萄糖苷酶的作用下,酶解释放出挥发性的香气物质,各种香气物质以不同的浓度组合就构成了茶叶所特有的香气品质。本文着重阐述茶叶中β-葡萄糖苷酶生化特性及分子生物学方面的研究进展,以及相关的一些应用。

ISSR分子标记技术的原理及其在茶树上的应用

ISSR分子标记是基于PCR的一种新型的分子标记技术,该技术同其他分子标记相比,具有多态性高,重复性好,操作简单,成本低廉等优点。本文阐述了ISSR分子标记的原理及程序并介绍了它在茶树育种研究上的应用情况。

利用SSR分子标记分析茶树地方品种的遗传多样性

正确评价茶树地方品种的遗传多样性是有效保护和利用茶树地方品种的前提条件。本研究从西湖龙井群体种中选取91个单株,用SSR分子标记分析其遗传多样性。采用计算机模拟方法,探讨了抽样群体样本量、SSR引物等位基因数影响茶树地方品种的主要遗传多样性参数值的变化规律。结果表明,样本量对茶树地方品种的遗传多样性参数值有不同程度的影响,当样本量达到15个单株时,各遗传参数值趋于稳定;SSR引物等位基因数对茶树地方品种各遗传多样性参数值的影响很大,而且达到总体遗传多样性90%所需的样本量也很不一样。当SSR引物等位基因数为5时,24个茶树单株才能达到茶树地方品种总体90%以上的遗传变异。本研究为茶树地方品种遗传多样性的评价和采用合理的保护策略提供了科学依据。

用SSR分子标记研究茶组植物种间亲缘进化关系

本研究利用50对来自茶系的SSR引物对41份茶组资源进行PCR扩增,研究不同类型SSR引物的通用性和多样性指数。研究结果表明,茶系的SSR引物在茶组植物中的通用性高,其中EST-SSR通用性多态位点的比例达到60%。另外,利用SSR标记技术对茶组材料的遗传多样性进行分析。不同位点在种间的等位基因数为2～6个,平均每个位点4.21个等位基因。通过UPGMA方法构建了茶组12个种的遗传进化关系图。

低温胁迫下茶树基因表达的差异分析

利用cDNA-AFLP技术分析了茶树在低温胁迫下的基因表达差异。用16对引物(256个组合)对三个样品池进行了差异条带的筛选,结果表明,在冷胁迫不同处理时期相关基因表达存在显著差异,共获得了86个差异片段。在选择回收的10条差异表达cDNA片段中,经克隆测序,Blast序列同源性检索,显示其中片段1与一种低温和盐胁迫响应蛋白有77%的同源性,片段5与拟南芥冷诱导表达相关60 s ribosomal protein L7(RPL7B)有89%的同源性;片段8与一种逆境诱导蛋白(Stress-induced H1-Histone protein)有79%的同源性;片段9与干旱条件下的EST序列有着较高的同源性,其它6个片段在GenBank数据库中未找到相似序列,可能为新基因。

茶树EST-SSRs分布特征及引物开发

为了在茶树中开发EST-SSRs功能性标记，利用生物信息学方法对NCBI网上公开的3288奈茶树（Camellia subebsus）ESTs序列进行EST-SSRs特征分析。剔除冗余序列，得到非冗余序列2083条。在非冗余序列中发现含不同重复基元SSRs的EST序列有385条，共486个EST-SSRs，平均相隔2．10kb出现1个SSR。在2～6bp的重复基元中，二核苷酸重复基元的SSRs出现频率最高（51．97％），其次是三核苷酸（19．55％）。对所有的重复基元类型进行统计分析发现，所占比例最高的是AG／CT（47．74％），其次分别是AT／TA（4．73％）和AAG／CTT（4．73％）。利用Prime5软件，设计了206对EST-SSRs引物，随机选用72对引物进行SSR扩增，发现31对引物可以扩增出条带，其中29对引物具有多态性，多态性比率为93．5％。这些EST-SSRs将有助于茶树基因组学方面的研究。

基于SSR分子标记的龙井群体种的遗传多样性及遗传分化研究

利用48对SSR引物对来自龙井群体种的5个不同居群的91份材料进行了遗传多样性和遗传分化研究。结果表明,龙井群体有较高的遗传多样性水平,多态信息含量PIC在0.0567～0.7476之间,平均为0.4382,其中有16个位点属于高度多态位点,30个位点属于中度多态位点。哈迪-温伯格法则(Hardy-Weinberg)平衡检验结果表明,33.3%的位点符合Hardy-Weinberg平衡,66.7%的SSR位点不符合Hardy-Weinberg平衡。AMOVA分析表明,不同群体之间所贡献的变异百分比为3.45%,个体间的变异百分比为94.98%。龙井群体的遗传分化程度较低,个体间遗传分化系数FIT为0.0502,群体之间的遗传分化系数FST仅为0.0345。

茶树冷胁迫诱导H1-histone基因的克隆与序列分析

利用cDNA-AFLP技术对茶树不同低温胁迫处理下的基因表达差异进行了分析,获得一低温诱导后特异表达片段TDF8(transcript derived fragment,TDF)。BLAST比对结果显示,该片段与其它物种的逆境诱导特异表达的H1-histone基因有很高的相似性。通过RACE分别扩增出其3′和5′末端序列,成功获得该基因cDNA全长序列(GenBank登录号EU716314)。所得序列全长916 bp,其开放阅读框共编码207氨基酸,蛋白分子量约为30.77 kD。该基因氨基酸序列分析表明,与烟草的胁迫诱导H1-histone基因的氨基酸序列一致性达79%。可以认为,该基因应该属于逆境诱导条件下表达的H1-histone基因家族成员之一。

福建茶树品种的SSR分析及其人为选择的影响

采用36对引物对60份福建省茶树品种进行了SSR分析,对所获数据的聚类分析和遗传结构分析都将参试材料分为两大类群,一大类是基本未获推广应用的未审(认)定地方品种,另一大类则包含品质性状优异而获得较大面积推广应用的审(认)定地方品种和现代育成品种;他们的多态性从高到低依次为未审(认)定地方品种>育成品种>审(认)定地方品种,表明带有相同或相似目的的人为选择,导致降低了推广使用的茶树品种的遗传多样性。