科技日报记者 洪敬谱 通讯员 刘加华
17日，记者从安徽农业大学获悉，该校宋传奎教授、夏恩华教授等科研人员联合相关单位共同发现了调控茶树香气品质与抗寒的新机制。相关研究成果日前刊发在国际权威期刊《植物细胞》上，这也是全球茶学领域在该刊发表的首篇文章。
茶树是我国重要的经济作物，干旱、低温等因素严重影响茶叶的品质与产量。研究发现，茶树基因组在大约3000万年前发生过一次近期的全基因组加倍事件，导致诸如糖基转移酶（UGTs）等与茶叶品质和抗逆性相关的基因家族在茶树中发生快速扩增。然而，目前尚未有关于茶树UGTs基因加倍后功能分化影响茶叶品质和抗逆性的报道。
为了更好地理解UGTs如何影响茶叶品质和茶树的抗逆性，研究团队深入探究了茶树UGTs基因演化的奥秘。
研究人员通过对28种植物的UGTs进行系统分析，首次揭示了茶树中UGTs家族成员的独特扩张和收缩模式。以“舒茶早”品种茶树为例，这个家族拥有297个成员，可以分为18个不同的亚家族。其中，G亚家族和H亚家族的扩张和收缩现象尤为突出。H亚家族中的成员数量在不同茶树品种间有所减少，特别是在“舒茶早”品种中，仅剩下一个拷贝，这个拷贝对于提高茶树抵抗真菌病害的能力至关重要。而G亚家族在扩张过程中则出现了显著的功能分化，尤其是在抗寒和抗旱方面。例如，G亚家族中的两个成员，UGT85A53和UGT1，都能选择相同的挥发性化合物作为底物，但它们对植物激素的选择性却有所不同。这种选择性的差异让这两个基因能够分别正面和负面地调节茶树的抗寒性和抗旱性，从而帮助茶树适应不同的环境条件。
此外，研究团队还发现了人工选择对茶树G亚家族中某些UGTs的影响，这些基因更偏向于增强茶树香气品质和抗寒能力，但在抗旱性上则无明显作用。这表明，人们在茶树育种过程中更倾向于选择有助于香气和耐寒性的基因。
研究人员表示，这一发现对于未来的茶树育种工作具有重要意义。它不仅有助于培育出更优质、更能抵抗恶劣环境的茶树品种，也为其他作物的品质和抗性协同选择提供了新思路。
