近期，Horticulture Research（《园艺研究》）杂志在线发表了中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心陈亮研究员团队与华中农业大学园艺林学学院倪德江教授团队合作的题为Identification and distribution of a single nucleotide polymorphism responsible for the catechin content in tea plants的论文。该研究利用竞争性等位基因特异性PCR（KASP）验证了茶树中与儿茶素总量相关的一个SNP （单核苷酸多态性，single nucleotide polymorphism），并探究了不同茶组植物和不同原产地茶树种质资源在该位点的基因型。
儿茶素的含量和组分遗传调控机制一直是茶树遗传和生化研究的热点。茶叶中儿茶素主要存在形式有表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）等。本研究先以'迎霜'和'北跃单株'及其人工F1代群体为研究材料，用HPLC检测父母本和153个杂交后代的一芽二叶中上述4种儿茶素的含量，筛选出4份儿茶素含量极端的子代，和亲本一起进行转录组测序。与'舒茶早'参考基因组比对后进行SNP calling，筛选出位于调控儿茶素代谢基因中的28个SNP，开发成KASP标记。然后对176份茶树自然群体进行KASP基因分型（其中20份为重复材料）和儿茶素含量测定。最终发现SNP556781与儿茶素总量呈显著相关（图1）。
该位点有A和G两种碱基类型，位于查耳酮合酶（CHS）基因中，通过改变第43位氨基酸残基的种类影响儿茶素含量。检测了不同茶组植物、不同原产地茶树在该位点的基因型，发现大理茶（Camellia taliensis）、茶(C. sinensis var. sinensis）和阿萨姆茶(C. sinensis var. asamica)同时存在三种基因型AA、AG和GG（图2）；只有来自云南的茶树种质资源中为纯合基因型AA（图3）。利用该KASP标记可以筛选儿茶素含量特异的茶树种质资源，应用于遗传育种中。
图1 SNP556781不同基因型的儿茶素含量（%）
图2 SNP556781在茶树不同种和变种中的基因型分布
图3 SNP556781在不同地区茶树种质资源中的基因型分布
中国农业科学院茶叶研究所茶树种质创新团队陈亮研究员与华中农业大学园艺林学学院倪德江教授为通讯作者，中国农业科学院研究生院与华中农业大学联合培养博士生蒋陈凯为第一作者。中国农业科学院茶叶研究所的马建强、陈杰丹、刘玉飞参与了此项研究。本研究在现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-019）、中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-2017- TRICAAS）和国家自然科学基金（31500568）项目的资助下完成。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41438-020-0247-y
中国农业科学院茶叶研究所 蒋陈凯、陈亮
