茶樹（Camelliasinensis(L.)O.Kuntze），為多年生異花授粉植物，具有高度異質(zhì)性和雜合性。中國(guó)西南地區(qū)是茶樹的起源地，茶樹從起源地向中國(guó)其他地區(qū)和國(guó)外的自然傳播和人為傳播過程中，積累了自然演化和人工選擇的變異，從而在各茶區(qū)形成了豐富的茶樹品種資源。然而在茶樹品種資源的大量引種及頻繁的品種資源交換過程中，造成同名異物、同物異名的現(xiàn)象，不僅給茶樹品種資源保護(hù)利用帶來諸多困難，也損害了消費(fèi)者的權(quán)益。因而科學(xué)準(zhǔn)確地區(qū)分和鑒定茶樹品種資源具有重要意義。
2021年4月27日，福建農(nóng)林大學(xué)葉乃興教授課題組聯(lián)合福州海關(guān)技術(shù)中心在《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》發(fā)表了題為“利用SNP標(biāo)記構(gòu)建茶樹品種資源分子身份證”的研究論文。該研究通過收集國(guó)內(nèi)外103份茶樹種質(zhì)，利用SNP標(biāo)記并結(jié)合茶樹品種資源基本信息構(gòu)建茶樹品種資源分子身份證。該研究可為茶樹品種資源保護(hù)鑒定提供一種新思路。
課題組前期從國(guó)家生物信息中心（nationalcenterofbiotechnologyinformation，NCBI）的數(shù)據(jù)庫（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）中下載了茶樹的表達(dá)序列標(biāo)簽（expresssequencetags，EST），獲得大量可用于數(shù)據(jù)挖掘的高質(zhì)量EST。經(jīng)裝配、選擇，最終篩選出用于茶樹種質(zhì)資源的96個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)。通過對(duì)茶樹品種資源的候選SNP位點(diǎn)的多態(tài)性信息進(jìn)行分析，剔除10個(gè)不具多態(tài)性的位點(diǎn)，剩余86個(gè)SNP位點(diǎn)。之后對(duì)茶樹SNP標(biāo)記多態(tài)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行組合篩選，得到24個(gè)SNP位點(diǎn)，構(gòu)建了茶樹SNP指紋圖譜，可區(qū)分全部103份茶樹品種資源。SNP位點(diǎn)的多態(tài)性分簇讀取如圖1，DNA指紋圖譜如圖2.
圖1茶樹SNP位點(diǎn)多態(tài)性讀取圖（部分）
圖2茶樹品種資源SNP指紋圖譜（部分）
對(duì)篩選獲得的最佳SNP位點(diǎn)組成的指紋圖譜進(jìn)行數(shù)字編碼，得到24位分子身份證基本信息。再將茶樹品種資源信息編碼，得到4位數(shù)字的分子身份證品種信息。將茶樹品種資源基本信息和DNA指紋圖譜信息結(jié)合，構(gòu)建28位數(shù)字編碼的茶樹品種資源分子身份證。以福鼎大白茶為例，其分子身份證為1353131132311121332112313231（圖3-A），將其轉(zhuǎn)化為條形碼和二維碼如圖3-B所示。其他品種資源如鐵觀音、黃旦、龍井43等分子身份證如表1所示。
圖3福鼎大白茶分子身份證
茶樹品種分子身份證條形碼及二維碼（部分）
該研究篩選出24個(gè)最佳SNP位點(diǎn)組合，可精準(zhǔn)區(qū)分全部103份供試茶樹野生種、地方品種和地方種質(zhì)、優(yōu)良品種、新選品系和株系以及國(guó)外品種，并使每份茶樹具有唯一的分子身份證。該研究結(jié)果對(duì)于茶樹品種資源區(qū)分和精準(zhǔn)鑒定、分子數(shù)據(jù)數(shù)字化建立具有重要的意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為茶樹品種資源DNA分子身份證的構(gòu)建提供了思路。
福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院茶學(xué)碩士生樊曉靜為第一作者。
福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院葉乃興教授和福州海關(guān)技術(shù)中心高級(jí)農(nóng)藝師于文濤博士為該論文的共同通訊作者。
福州海關(guān)技術(shù)中心蔡春平研究員、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)房婉萍教授、武夷學(xué)院張見明高級(jí)農(nóng)藝師、福建農(nóng)林大學(xué)茶學(xué)碩士生林浥、王澤涵也參與了該項(xiàng)研究。
該研究在中國(guó)烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心專項(xiàng)、海關(guān)總署科技項(xiàng)目、福建農(nóng)林大學(xué)茶產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新與服務(wù)體系建設(shè)等項(xiàng)目的資助下完成。
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