

原標(biāo)題:國(guó)際頂級(jí)期刊發(fā)布福建農(nóng)林大學(xué)尤民生教授科研團(tuán)隊(duì)成果 福建名茶鐵觀音基因密碼破解了
尤民生教授的科研團(tuán)隊(duì)(左一是張興坦,,右一是施龍清,,右四是尤教授),。
福州晚報(bào)記者 陳丹/文 受訪者供圖
徒步原始雨林,,深入人跡罕至高原,,忍受高海拔缺氧……在福州有這么一群科學(xué)家,,歷時(shí)近5年,,在全國(guó)各地采集野生茶樹(shù)樣本,,并自主開(kāi)發(fā)兩套“算法”,最終破解福建名茶鐵觀音的基因組,,解析了茶樹(shù)演化和人工馴化史,。前幾日,國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然遺傳》向世界公布了他們的重大突破,。
他們就是福建農(nóng)林大學(xué)尤民生教授的科研團(tuán)隊(duì),,大多由“85后”科學(xué)家組成。他們的研究“追溯了鐵觀音遙遠(yuǎn)的過(guò)去,,預(yù)測(cè)了不久的將來(lái)”,,為產(chǎn)出品質(zhì)更好的鐵觀音,打開(kāi)一扇大門,。
歷時(shí)近5年破難題
7月15日倫敦時(shí)間下午4點(diǎn),,《自然遺傳》準(zhǔn)時(shí)在線上發(fā)布福建農(nóng)林大學(xué)等國(guó)內(nèi)外多所高校、機(jī)構(gòu)的科學(xué)家共同的科研成果——成功破解鐵觀音基因組,。
《自然遺傳》是全球頂級(jí)權(quán)威期刊之一,,其影響因子高達(dá)38分(“影響因子”是國(guó)際上衡量研究論文影響力的指標(biāo),一般10分以上就是頂級(jí)期刊),。
據(jù)了解,,該科研項(xiàng)目由尤民生教授和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院(深圳)農(nóng)業(yè)基因組研究所張興坦研究員主持,聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多所高校,、機(jī)構(gòu)的科學(xué)家共同合作,。論文共同第一作者除張興坦外,還有福建農(nóng)林大學(xué)碩士研究生陳帥,、福建省農(nóng)科院水稻所施龍清博士,、中國(guó)農(nóng)科院煙草研究所龔達(dá)平研究員,。
“我們是在2017年確定的課題,,歷時(shí)近5年?!庇让裆淌诮榻B,。他是全球最早破譯小菜蛾基因組,榮獲過(guò)9項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)的科學(xué)家,,目前任閩臺(tái)作物有害生物生態(tài)防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,,數(shù)十年來(lái)一直在福建農(nóng)林大學(xué)任教。
之所以選擇鐵觀音作為研究對(duì)象,,尤教授說(shuō),,茶樹(shù)是重要經(jīng)濟(jì)作物,它起源于中國(guó)并在世界產(chǎn)生重要影響,。近年來(lái),,隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,多個(gè)茶樹(shù)全基因組物理圖譜被破譯,但仍缺乏對(duì)烏龍茶之首鐵觀音基因組的研究,。作為福建人,,他希望通過(guò)科研技術(shù)助力家鄉(xiāng)名茶鐵觀音“重振雄風(fēng)”。
一場(chǎng)科學(xué)的“算命”
“在破解鐵觀音基因組的基礎(chǔ)上,,我們解析了該物種的演化和人工馴化史,,這可以為縮短茶樹(shù)的育種周期、提高育種效率,、降低育種成本提供科學(xué)依據(jù),。對(duì)于茶農(nóng)而言,意味著可以提高茶樹(shù)產(chǎn)量,、茶葉品質(zhì),。對(duì)于市民而言,則意味著能喝到更安全,、品質(zhì)更好的鐵觀音,。”尤教授生動(dòng)解釋,,基因組好比學(xué)英文的人需要一本英文詞典,,當(dāng)遇到不認(rèn)識(shí)的單詞時(shí),可以隨時(shí)查閱,。
34歲的張興坦是植物學(xué)博士,。2015年,他進(jìn)入福建農(nóng)林大學(xué)從事科研與教學(xué)工作,,從2017年課題開(kāi)啟,,他便一頭扎進(jìn)研究工作中。他告訴記者,,破解基因組其實(shí)就是給鐵觀音進(jìn)行一場(chǎng)科學(xué)的“算命”,,“追溯了鐵觀音遙遠(yuǎn)的過(guò)去,預(yù)測(cè)了不久的將來(lái)”,,具有重要意義,。
有著300多年栽培歷史的鐵觀音,在長(zhǎng)期無(wú)性繁殖下,,積累大量“有害突變”,,會(huì)導(dǎo)致品種退化,容易有病蟲(chóng)害等,。而破解基因組,,有利于通過(guò)雜交育種或現(xiàn)代分子育種技術(shù),消除這些“有害突變”,,維持鐵觀音優(yōu)良品質(zhì),。此外,,如何選擇“害蟲(chóng)不愛(ài)吃”“不容易生病”的鐵觀音良種,基因組也起到重要作用,,這樣有利于解決茶葉農(nóng)殘,、重金屬超標(biāo)的問(wèn)題。
自主開(kāi)發(fā)兩套“算法”
破解鐵觀音基因組,,絕非易事,。尤教授說(shuō),這個(gè)過(guò)程就像是在黑暗中不斷摸索,,窮盡智慧,,尋找一個(gè)未知的結(jié)果。
近5年來(lái),,科學(xué)家們?yōu)榱耸占銐蛉娴臉悠?,去過(guò)浙江、云南,、江西,、貴州、湖南……而比起在茶園里采樣,,野生鐵觀音的采樣過(guò)程艱難得多,。
野生茶樹(shù)零散分布,大都在人跡罕至的深山老林里,。張興坦,、施龍清等人曾自駕到西藏墨脫尋找野生茶樹(shù),隊(duì)里一名研究生在野外采樣時(shí)感染恙蟲(chóng)病,。去年夏天,,為了補(bǔ)充樣品,他們深入云南原始雨林尋找野生茶樹(shù),?!坝炅掷锊粌H容易迷路,而且到處是毒蟲(chóng),?!笔埱寤貞?,就是在這樣的環(huán)境下,,他們?nèi)〉昧艘吧铇?shù)的樣本,沒(méi)有人中途放棄,。
在實(shí)驗(yàn)室里,,同樣困難重重。
張興坦介紹,,茶樹(shù)是一種高度自交不親和的植物,,它的基因組十分龐大,而且高度雜合,組裝難度極高,。為此,,他們自主開(kāi)發(fā)了兩套“算法”,在數(shù)不清的失敗和一次次重來(lái)中,,成功拼接了兩套鐵觀音基因組,。
目前,這支團(tuán)隊(duì)在尤教授的帶領(lǐng)下,,謀劃了新的科研藍(lán)圖,,計(jì)劃建立一個(gè)分子育種平臺(tái)、一支育種隊(duì)伍,,通過(guò)“智能育種”把基因組的成果落到實(shí)處,,助力茶企,造福茶農(nóng),,為百姓帶來(lái)更高品質(zhì)的茶葉,。