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【基因|历时近5年，铁观音基因密码破解了！】
近日 ， 福建农林大学教授尤民生等中外科学家共同合作完成的研究成果发表在国际期刊《自然遗传》上 。 该项研究成果成功破解了铁观音基因组和茶树演化史 。
1.历时近5年破难题
据了解 ， 该科研项目由福建农林大学教授尤民生和中国农业科学院（深圳）农业基因组研究所研究员张兴坦主持 ， 联合国内外多所高校、机构的科学家共同合作 。 论文共同第一作者除张兴坦外 ， 还有福建农林大学硕士研究生陈帅、福建省农科院水稻所博士施龙清、中国农科院烟草研究所研究员龚达平 。
“我们是在2017年确定的课题 ， 历时近5年 。 ”尤教授介绍 。 他是全球最早破译小菜蛾基因组 ， 荣获过9项国家和省部级科技成果奖的科学家 ， 目前任闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室主任 ， 数十年来一直在福建农林大学任教 。
茶树是重要经济作物 ， 起源于中国并在世界产生重要影响 。 之所以选择铁观音作为研究对象 ， 是近年来随着基因测序技术的发展 ， 多个茶树全基因组物理图谱被破译 ， 但仍缺乏对乌龙茶之首铁观音基因组的研究 。
2.一场科学的“算命”
“在破解铁观音基因组的基础上 ， 我们解析了该物种的演化和人工驯化史 ， 这可以为缩短茶树的育种周期、提高育种效率、降低育种成本提供科学依据 。 对于茶农而言 ， 意味着可以提高茶树产量、茶叶品质 。 对于市民而言 ， 则意味着能喝到更安全、品质更好的铁观音 。 ”尤教授生动解释 ， 基因组好比学英文的人需要一本英文词典 ， 当遇到不认识的单词时 ， 可以随时查阅 。
张兴坦告诉记者 ， 破解基因组其实就是给铁观音进行一场科学的“算命” ， “追溯了铁观音遥远的过去 ， 预测了不久的将来” ， 具有重要意义 。
有着300多年栽培历史的铁观音 ， 在长期无性繁殖下 ， 积累大量“有害突变” ， 会导致品种退化 ， 容易有病虫害等 。 而破解基因组 ， 有利于通过杂交育种或现代分子育种技术 ， 消除这些“有害突变” ， 维持铁观音优良品质 。 此外 ， 如何选择“害虫不爱吃”“不容易生病”的铁观音良种 ， 基因组也起到重要作用 ， 这样有利于解决茶叶农残、重金属超标的问题 。
3.自主开发两套“算法”
近5年来 ， 科学家们为了收集足够全面的样品 ， 去过浙江、云南、江西、贵州、湖南……而比起在茶园里采样 ， 野生铁观音的采样过程艰难得多 。
野生茶树零散分布 ， 大都在人迹罕至的深山老林里 。 张兴坦、施龙清等人曾自驾到西藏墨脱寻找野生茶树 ， 队里一名研究生在野外采样时感染恙虫病 。 去年夏天 ， 为了补充样品 ， 他们深入云南原始雨林寻找野生茶树 。 “雨林里不仅容易迷路 ， 而且到处是毒虫 。 ”施龙清回忆 ， 就是在这样的环境下 ， 他们取得了野生茶树的样本 ， 没有人中途放弃 。
在实验室里 ， 同样困难重重 。 张兴坦介绍 ， 茶树是一种高度自交不亲和的植物 ， 它的基因组十分庞大 ， 而且高度杂合 ， 组装难度极高 。 为此 ， 他们自主开发了两套“算法” ， 在数不清的失败和一次次重来中 ， 成功拼接了两套铁观音基因组 。
目前 ， 这支团队在尤教授的带领下 ， 谋划了新的科研蓝图 ， 计划建立一个分子育种平台、一支育种队伍 ， 通过“智能育种”把基因组的成果落到实处 ， 助力茶企 ， 造福茶农 ， 为百姓带来更高品质的茶叶 。
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