基于SLAF-seq的茶树全基因组关联分析揭示调控萌芽期的SNP变异机制

本研究针对茶树萌芽期(TBF)这一关键农艺性状，通过SLAF-seq简化基因组测序技术对200份自然杂交后代进行GWAS分析，鉴定出12个显著关联SNP位点及7个候选基因（包括高表达于早萌芽个体的ARP 和WRKY ），首次发现ARP 基因的C-G变异与萌芽早晚相关，为茶树早萌芽育种和功能基因研究提供理论依据。

　　

研究背景
茶树（Camellia sinensis
）作为中国重要的经济作物，其萌芽期（Timing of Bud Flush, TBF）直接影响春茶上市时间和经济价值。早萌芽品种因抗寒性强、病虫害少且能积累更多次生代谢物，成为育种的重要目标。然而，茶树作为多年生木本植物，存在育种周期长、遗传转化困难等问题，且目前关于TBF的分子调控机制研究较少。传统研究多聚焦于茶叶风味和抗性基因，而对萌芽期这类农艺性状的遗传基础知之甚少。

研究设计与技术方法
贵州省农业科学院茶叶研究所团队以自然杂交群体"黔湄601"的200份后代为材料，采用特异性位点扩增片段测序（SLAF-seq）技术构建简化基因组，获得796,294个SLAF标签和2,324,211个SNP位点。通过群体结构分析、主成分分析（PCA）和系统发育树将材料分为4个亚群，结合两年表型数据（1B1L、1B2L、1B3L三个萌芽阶段）进行全基因组关联分析（GWAS）。

研究结果

1. TBF表型变异显著：200份材料在2022-2023年表现出明显的萌芽期差异，如1B1L阶段最早与最晚萌芽相差14天，标准差达2.87-3.78，符合GWAS分析要求。

2. SNP标记与群体结构：通过SLAF-seq获得的高密度SNP标记（平均测序深度15.36×）将群体划分为4个亚群，PCA前三个成分解释21.34%变异，为后续分析奠定基础。

3. GWAS鉴定关键位点：共发现12个与TBF显著关联的SNP位点（P<5×10^-6
   ），其中7个位点上下游1 Mb区域内筛选出7个候选基因，包括植物激素响应因子ARP
   和转录调控因子WRKY
   。

4. 候选基因功能验证：qPCR显示ARP
   和WRKY
   在早萌芽个体中表达量显著升高；克隆测序发现ARP
   启动子区存在C-G单碱基变异，可能影响其转录活性。

结论与意义
该研究首次通过SLAF-seq结合GWAS揭示了茶树萌芽期的遗传调控网络，发现的SNP标记和候选基因为分子标记辅助育种提供靶点。特别值得注意的是ARP
基因的变异与萌芽早晚直接相关，这一发现不仅解释了早萌芽茶树的分子机制，也为其他木本植物物候期研究提供了参考范式。研究成果对加速茶树品种改良、提升春茶经济效益具有重要实践价值，相关方法学策略可推广至其他复杂农艺性状研究。