

原標(biāo)題:國際頂級期刊發(fā)布福建農(nóng)林大學(xué)尤民生教授科研團隊成果 福建名茶鐵觀音基因密碼破解了
尤民生教授的科研團隊(左一是張興坦,,右一是施龍清,,右四是尤教授)。
福州晚報記者 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,歷時近5年,,在全國各地采集野生茶樹樣本,,并自主開發(fā)兩套“算法”,最終破解福建名茶鐵觀音的基因組,,解析了茶樹演化和人工馴化史,。前幾日,國際頂級學(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隊,,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)的過去,,預(yù)測了不久的將來”,,為產(chǎn)出品質(zhì)更好的鐵觀音,打開一扇大門,。
歷時近5年破難題
7月15日倫敦時間下午4點,,《自然遺傳》準(zhǔn)時在線上發(fā)布福建農(nóng)林大學(xué)等國內(nèi)外多所高校、機構(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》是全球頂級權(quán)威期刊之一,,其影響因子高達(dá)38分(“影響因子”是國際上衡量研究論文影響力的指標(biāo),,一般10分以上就是頂級期刊)。
據(jù)了解,,該科研項目由尤民生教授和中國農(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)合國內(nèi)外多所高校、機構(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,,歷時近5年,。”尤民生教授介紹,。他是全球最早破譯小菜蛾基因組,,榮獲過9項國家和省部級科技成果獎的科學(xué)家,目前任閩臺作物有害生物生態(tài)防控國家重點實驗室主任,,數(shù)十年來一直在福建農(nóng)林大學(xué)任教,。
之所以選擇鐵觀音作為研究對象,尤教授說,,茶樹是重要經(jīng)濟作物,,它起源于中國并在世界產(chǎn)生重要影響。近年來,,隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展,,多個茶樹全基因組物理圖譜被破譯,但仍缺乏對烏龍茶之首鐵觀音基因組的研究,。作為福建人,,他希望通過科研技術(shù)助力家鄉(xiāng)名茶鐵觀音“重振雄風(fēng)”。
一場科學(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),。對于茶農(nóng)而言,意味著可以提高茶樹產(chǎn)量,、茶葉品質(zhì),。對于市民而言,則意味著能喝到更安全、品質(zhì)更好的鐵觀音,?!庇冉淌谏鷦咏忉專蚪M好比學(xué)英文的人需要一本英文詞典,,當(dāng)遇到不認(rèn)識的單詞時,,可以隨時查閱。
34歲的張興坦是植物學(xué)博士,。2015年,,他進入福建農(nóng)林大學(xué)從事科研與教學(xué)工作,從2017年課題開啟,,他便一頭扎進研究工作中,。他告訴記者,破解基因組其實就是給鐵觀音進行一場科學(xué)的“算命”,,“追溯了鐵觀音遙遠(yuǎn)的過去,,預(yù)測了不久的將來”,具有重要意義,。
有著300多年栽培歷史的鐵觀音,,在長期無性繁殖下,積累大量“有害突變”,,會導(dǎo)致品種退化,,容易有病蟲害等。而破解基因組,,有利于通過雜交育種或現(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“害蟲不愛吃”“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)的問題。
自主開發(fā)兩套“算法”
破解鐵觀音基因組,,絕非易事,。尤教授說,這個過程就像是在黑暗中不斷摸索,,窮盡智慧,,尋找一個未知的結(jié)果。
近5年來,,科學(xué)家們?yōu)榱耸占銐蛉娴臉悠?,去過浙江,、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程艱難得多,。
野生茶樹零散分布,,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,,隊里一名研究生在野外采樣時感染恙蟲病。去年夏天,,為了補充樣品,,他們深入云南原始雨林尋找野生茶樹?!坝炅掷锊粌H容易迷路,,而且到處是毒蟲?!笔埱寤貞洠褪窃谶@樣的環(huán)境下,,他們?nèi)〉昧艘吧铇涞臉颖?,沒有人中途放棄。
在實驗室里,,同樣困難重重,。
張興坦介紹,茶樹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,,他們自主開發(fā)了兩套“算法”,在數(shù)不清的失敗和一次次重來中,,成功拼接了兩套鐵觀音基因組,。
目前,這支團隊在尤教授的帶領(lǐng)下,,謀劃了新的科研藍(lán)圖,,計劃建立一個分子育種平臺、一支育種隊伍,,通過“智能育種”把基因組的成果落到實處,,助力茶企,,造福茶農(nóng),為百姓帶來更高品質(zhì)的茶葉,。