基于SSR标记的汝城白毛茶核心种质构建及遗传多样性分析

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:BMC Plant Biology 4.3

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  为解决茶树种质资源保护效率低下的问题,湖南农业大学等机构研究人员利用14个SSR标记对279份汝城白毛茶进行遗传多样性分析,构建了包含28份样本(占原始群体10%)的核心种质。该核心种质保留了106.4%的等位基因数(Na )和113.1%的多态性信息含量(PIC),为茶树种质高效管理及重要性状基因挖掘提供了重要资源。

  

论文解读
汝城白毛茶作为湖南五大特色茶树种质之一,因长期自然选择形成了独特的遗传多样性。然而,其分布局限于九龙江流域陡峭山坡,移植存活率低,加之自交不亲和特性,使得种质资源保护面临巨大挑战。传统保存方法需耗费大量人力物力,而现有核心种质研究多集中于贵州、安徽等产区,对汝城白毛茶这一具有绒毛叶片等特殊性状的珍稀资源缺乏系统评估。如何从遗传学角度筛选代表性样本、建立高效保护体系,成为亟待解决的问题。

湖南农业大学茶学教育部重点实验室联合多家单位,通过SSR(简单序列重复)分子标记技术,对来自九龙江公园保护区(A)、岭头村(B)等4个地区的279株野生茶树进行全基因组扫描,构建了首份汝城白毛茶核心种质,相关成果发表于《BMC Plant Biology》。

研究采用Vazyme试剂盒提取DNA,筛选14个高多态性SSR标记进行PCR扩增,利用PowerMarker计算遗传参数(Na
、Ho
等),通过STRUCTURE分析群体结构,并基于Nei遗传距离采用Core Hunter优化核心种质规模。样本覆盖九龙江流域不同海拔的野生群体,确保地理代表性。

遗传多样性解析
14个SSR标记共检测到487个等位基因,平均每个位点16.5个。多态性信息含量(PIC)均值达0.701,显著高于贵州茶种质(0.359),标记G-SSR22的PIC值最高(0.8758)。群体观测杂合度(Ho
=0.495)低于期望值(He
=0.716),表明自然选择压力下存在近交现象。

群体结构与亲缘关系
UPGMA系统树将样本分为4组:Ⅰ组含A、B、D区样本,Ⅱ组以A区为主(71.43%),Ⅲ组仅含B、D区样本,显示地域间基因交流差异。STRUCTURE分析(K=6)揭示6个亚群,最大成员比例67.81%,证实汝城白毛茶存在复杂遗传背景,可能与毗邻两广的地理位置促进基因渗透有关。

核心种质构建
10%采样率(28份)的核心种质在保留113.1% PIC值的同时,等位基因数(Na
)达原始群体的106.4%。区域占比调整后,A区样本从7.5%提升至25%,纠正了原群体中B区样本(65.9%)的过度代表。PCoA显示核心种质均匀覆盖原始群体遗传空间。

结论与意义
该研究首次建立汝城白毛茶核心种质库,其高保留率(He
达112.2%)证实10%采样率的科学性。相比前人基于形态学或地理分布的方法,SSR标记驱动的构建策略更精准捕捉稀有等位基因,如G-SSR36的MAF低至0.119。核心种质不仅降低保存成本,更为抗逆基因挖掘、分子标记辅助育种提供材料基础,对保护湖南特色茶树种质及培育高适应性新品种具有战略价值。未来可结合GWAS(全基因组关联分析)进一步解析绒毛叶片等特色性状的遗传机制。

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