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董丹. 植物學
強國首先要加強農業，農業強了，國家才能強。 種業是整個農業產業鏈的源頭，是國家戰略性、基礎性核心產業。 我國高度重視以“生物技術+資訊科技+人工智慧+大資料技術”為基礎的種業問題育種'40’時代有望讓我國種業實現彎道超車，解決卡脖子問題，因此，推動生物育種技術和產業化迫在眉睫。
除糧食作物外，經濟作物也成為育種研究的重點。 茶葉作為一種重要的經濟作物，在世界許多國家都有種植，由於其口感、風味和保健益處，以及地域文化屬性，它是一種非常受歡迎的飲料。
近日，由華中農業大學果蔬園藝種質創新與利用國家重點實驗室溫薇薇團隊牽頭，以及包括賽默飛世爾科技在內的多個研究團隊，發表了題為”depicting the genetic and metabolic panorama of chemical diversity in the tea plant“**。 本文結合代謝組學、遺傳學和生物化學，全面研究了茶樹代謝物的多樣性，為茶葉品質遺傳改良和種質資源挖掘提供了豐富的資源和科技支撐。 本研究提供了 Q ExActive Plus Orbitrap 高解像度質譜平台和 TSQ Quantis 三重四極杆 LC/MS具有高質量精度和出色穩定性的資料，適用於代謝組學和基因組學資料的聯合分析
首先研究人員結合Q Exactive Plus Orbitrap高解像度質譜儀和TSQ Quantit，對215份茶葉種質資源進行了大規模代謝組學研究，在兩種不同的組織樣本（YL和TL）中檢測到2837種代謝物，其中1098種化合物進行了注釋和分類，通過與標準品的對比準確鑑定了63種化合物。 進一步構建了代謝產物異構體和修飾網路。 羥基化和醣基化通常是植物代謝中最重要的修飾，有趣的是，食醣基化是茶代謝組中最豐富的修飾型別，而不是羥基化或醣基化。
下乙個研究人員基於代謝物全基因組關聯分析（MGWAS）對兩種組織（YL和TL）進行了代謝物全基因組關聯分析（MGWAS），以鑑定全基因組MQTLs，以揭示茶樹代謝物多樣性的遺傳基礎。 黃酮類化合物是茶樹最具特徵性的代謝產物之一，本文對黃酮類化合物的合成途徑進行了進一步研究。 茶樹黃酮類化合物的生物合成途徑通過2個已鑑定的MQTLs進行擴充套件，包括功能候選基因CSUGTA、CSUgtb和CSCcoaomt。
Q ExActive Plus Orbitrap 高解像度質譜儀。
TSQ Quantis 三重四極杆 LC/MS。
本研究為茶樹化學多樣性研究提供了最豐富的資源，為茶樹遺傳改良和種質資源挖掘奠定了堅實的科學基礎，加深了我們對茶樹化學多樣性遺傳學的認識。
總結
近年來，隨著基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、表觀組學等技術的快速發展，聚焦核心種質資源，開展全方位的多組學研究，打破資料孤島將是生物育種領域的重點發展方向。 代謝組學是基因型和表型之間的橋梁，代謝物的全基因組關聯分析可以批量準確定位和控制代謝表型相關候選基因，研究與作物營養品質調控相關的機制，有助於深入挖掘和利用優良基因，培育新品種，進一步促進我國養殖業和農業的快速發展。
專家訪談。 溫薇薇（果蔬園藝種質創新與利用國家重點實驗室，華中農業大學園藝林學院教授）。
問：請您談談這項研究的難點嗎？
答：茶樹中含有豐富的黃酮類、生物鹼、萜烯類等次生代謝產物，這些代謝產物種類繁多，結構複雜，其結構鑑定和注釋是一大難點。
問：Q ExActive Plus 高解像度質譜儀和 TSQ Quantis 在這項研究中扮演了什麼角色？
答：在本研究中，Q ExActive Plus高解像度質譜儀是代謝物結構鑑定和注釋的重要保障。 TSQ Quantis發揮了定量更快、更準確的優勢，提高了研究效率，為後續的遺傳和生化分析奠定了良好的基礎。
問：能否請您談談分析茶樹類黃酮生物合成途徑對茶葉種質資源研究的幫助？
答：黃酮類化合物是茶樹中富含的一類次生代謝產物，對茶樹風味品質的調節和抗逆性起著重要作用。 分析茶樹中黃酮類生物合成途徑，可為研究茶葉品質形成和抗性機制，以及後續茶葉品質和抗性的遺傳改良奠定基礎。
專家簡介：
溫薇薇，博士，教授，博士生導師。 近年來，對茶樹等重要園藝作物開展了基因組和代謝組學研究，完成了第乙個古老的茶樹基因組組裝，揭示了我國茶樹的育種過程，並首次完成了基於單細胞測序的茶樹基因組分型， 分析了茶樹中氨基酸、黃酮類和生物鹼的合成途徑。近年來發表SCI論文40餘篇，主持科研專案10餘項，擔任Journal of Experimental Botany、Beverage Plant Research等國際期刊編委。
引用。 1] hj qiu, xl zhang, yj zhang , et al. depicting the genetic and metabolic panorama of chemical diversity in the tea plant [j]. plant biotechnology, 2023.
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