茶叶科技：茶树育性相关基因表达研究取得重要进展

图1.授粉24小时后，自交授粉（sp）花柱中花粉管的生长速度明显慢于杂交授粉（cp）花柱。
茶树是多年生木本植物，大多数茶树品种自交不亲和(不结实)，经长期的异交导致茶树遗传背景十分复杂，限制了遗传学研究在茶树中的开展和应用。同时，由于杂交结实率低和不同品种杂交结实率差异大等原因，导致茶树杂交育种效率较低。
图2.自交和杂交授粉后的花柱表现出不同的基因表达模式。
为揭示茶树自交不亲和的机理，中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种团队以中茶108和福鼎大白茶为材料，进行了自交(sp)和杂交授粉(cp)，发现自交花粉管在授粉24h、72h内生长慢于杂交花粉管，推测这种时间上的延迟可能与茶树自交不亲和性直接相关。据此，分别选取了自交和杂交授粉后24h、48h和72h的花柱，进行转录组学分析。
结果发现，自交和杂交授粉花柱在基因表达模式上有显著差异，特别是活性氧(ros)代谢相关基因的表达在自交授粉花柱中有明显的延迟，恰好与自交花粉管生长减缓这一特点相一致，推测ros代谢可能与茶树自交不亲和性相关，并且在茶树授粉过程中具有重要作用。同时，筛选到了大量可能与茶树育性相关的重要基因，为深入研究茶树育性的分子机制奠定了基础。
图3.自交授粉后花柱中部分基因的表达滞后于杂交授粉花柱。
该研究结果已在最新一期《bmc  genomics》在线发表。