Page 10 - 《华中农业大学学报(自然科学版)》2022年第5期
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4                                  华 中 农 业 大 学 学 报                                    第 41 卷

                              [3]
               产业”的生动范例 。                                       BSR-Seq(bulked segregant RNA-seq) [18] 等,受益于
               1.2  形成了比较完备的育种技术体系,有效助推                         测序价格的下降和茶树全基因组测序的完成,基于
               了育种技术创新                                          重测序的GWAS技术也在茶树上开始应用,如Wang
                   我国茶树育种仍然以传统的系统选种方法为                          等 [19] 和 Fang 等 [20] 利用 GWAS 技术,分别发掘了多
               主,辅以人工杂交和诱变育种,生物技术育种技术也                          个与春季发芽期、茶叶风味等性状关联的 SNP 等位
               有了相应的技术储备。对已通过登记的 128 个品种                        变异和候选基因。这些研究结果为今后的分子标记
               进行了统计,采用人工杂交育成的品种有 16个,辐射                        辅助育种技术在茶树上的实践奠定了基础。在基因
               诱变的有 2 个(中茶 108、黔辐 4 号),其他都是通过系                  工程育种技术方面也进行了探索,如 Lü 等               [21] 优化了
               统选种法育成。虽然系统选种法仍然是茶树育种的                           农杆菌介导的转化体系,唐雨薇等              [22] 对茶树 CRISP/
               主要方法,但该方法存在较大的缺点,比如育种目标                          Cas9载体的构建进行了探索。
               盲目性大,以“撞大运”的小概率方式进行选择。为                              进行准确的茶树早期鉴定,对于茶树这样童期
               了提高育种目标的精准性和提高基因突变频率,新                           长的作物提高育种效率尤为重要。我国的茶树育种
               的育种技术如诱变育种技术手段运用到茶树育种                            工作者也进行了有效的探索,取得了一定的研究成
               中。研究人员对诱变的剂量进行了比较系统的研                            果。如杨亚军等       [23-24] 建立了基于品种主要生化成分
               究,如董丽娟等       [6] 提出了 He-Ne 激光茶树育种最佳             含量预测制红、绿茶品质的模型,并明确幼龄茶树与
               剂量,杨跃华等      [7-8] 研究了γ射线辐照以及γ射线和化               成龄茶树的化学成分没有明显差异,从二龄茶树即
               学诱变剂复合处理的生物学效应,提出了插穗以及                           可应用化学鉴定方法开展早期鉴定;戴伟东等                    [25] 发
               大叶种和中小叶种茶籽的适宜半致死剂量。多种诱                           现鲜叶中山柰酚-3-葡萄糖苷/山柰酚-3-半乳糖苷比
               变源如 γ 射线、激光、N 离子注入、化学诱变、航天诱                      值与茶树品种适制性密切相关,比值>2.3适制红茶,
                                   +
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               变等被应用到茶树育种,并取得了初步的成果 。                           比值<2.3 适制绿茶。Mu 等         [26] 发现鲜叶中 S/R-芳
                   以分子标记辅助育种和基因工程育种为代表的                         樟醇的对映异构体比例高于 90∶10 的品种适制绿茶
               现代生物技术育种技术在 20世纪成为推动植物育种                         和白茶,R/S-α-紫罗兰酮的对映异构体比例高于99∶1
               技术进步的主要力量。但茶树生物技术育种起步较                           的品种适制绿茶和红茶。发掘与目标性状紧密连锁
               晚,目前仍然停留在实验室技术储备阶段,尚无利用                          的稳定分子标记是进行茶树早期鉴定最有效的技
               生物技术育成茶树品种的报道。但一些为分子辅助                           术,可以避免环境因素变化带来的不利影响。Jin
               育种技术做的储备研究取得了阶段性的研究成果。 等                          [15-16] 开发了相应的功能标记,可进行低咖啡碱和
               在遗传连锁图谱构建上,构建了多个遗传连锁图谱, 高二羟基儿茶素材料的快速筛选。
               且遗传距离逐渐缩短         [9-12] ,越来越多的与重要性状关            1.3  在茶树育种基础理论研究上取得了具有应用
               系密切的 QTL 数字性状位点被精准定位                [13-14] ,多个  价值的创新性成果
               功能性的分子标记被开发出来,离实际运用也越来                               育种基础理论研究是推动育种技术创新和指导
               越近  [15-16] 。基于茶树重测序结果,中国农业科学院                   有目的性品种选育的源头。茶树是典型的异花授粉
               茶叶研究所设计出了一款 200 K 的高密度茶树 SNP                     植物,具有高度的杂合性和异质性。加之它又是多
               芯片,该芯片可以快速定位 QTL、发掘功能基因和                         年生的木本植物,导致茶树基础研究长期滞后。在
               SNP 分型  [17] 。茶树的重要性状往往是复杂性状,受                   经典遗传学研究上,茶树性状经典遗传规律的研究
               多个基因控制,这为全基因组关联分析(genome-                        大都出现在 2000 年以前,而且也主要集中在表型性
               wide association studies,GWAS)技术的利用提供了           状上,如一芽三叶重、芽叶重、育芽力、茸毛、萌芽期
               舞台。GWAS 是一种高效地将表型和基因型进行关                         等,而对于品质性状以及重要的抗性性状的经典遗
               联并用于遗传作图和搜寻相关性状候选基因的方                            传规律研究则较少        [3,27] 。进入 21 世纪以后,随着现
               法,可同时对多个复杂性状进行分析,具有高通量、 代分子生物学技术的快速发展,我国茶树分子遗传
               精 度 高 和 花 费 时 间 少 等 显 著 优 点 。 早 期 茶 树 的          学研究一枝独秀,成果不断涌现,成为世界茶学相关
               GWAS 研究,受限于测序费用的高昂和基因组的缺                         研究领域的引领者。遗传群体是进行目标性状遗传

               乏,多采用的是简化基因组测序技术,如SLAF-seq                       规律研究的物质基础,多家单位构建了茶树人工杂
              (specific locus amplified fragment sequencing) 、RAD-  交 F 1 代遗传群体,并用于遗传图谱构建、QTL 定位
                                                    [10]
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               seq(restriction-site associated DNA sequencing)  和  等研究。在高密度茶树遗传图谱构建上,遗传图距
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