近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院在Horticulture Research期刊上發(fā)表題為“Genome-Wide Association Study and Functional Validation of CsAGD6 Conferring Drought Tolerance in Tea Plant”的研究成果。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士生岳佳璇與已畢業(yè)碩士何珊為論文共同第一作者，錢文俊副教授與丁兆堂教授為共同通訊作者。

該研究通過(guò)對(duì)115份茶樹(shù)種質(zhì)資源進(jìn)行11項(xiàng)生理指標(biāo)測(cè)定，結(jié)合主成分分析與隸屬函數(shù)法構(gòu)建了綜合抗旱指數(shù)（D值）。基于全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)，利用線性混合模型開(kāi)展GWAS分析，共鑒定到67個(gè)與抗旱性狀顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)，并在其50 kb上下游區(qū)域內(nèi)篩選出4個(gè)候選基因，其中包括位于10號(hào)染色體的CsNHX1與CsAGD6，以及位于7號(hào)染色體的兩個(gè)抗病相關(guān)基因。

圖1 茶樹(shù)抗旱性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析

進(jìn)一步研究表明，CsAGD6編碼一個(gè)定位于細(xì)胞核的ADP-核糖基化因子GTP酶激活蛋白。功能驗(yàn)證顯示，沉默CsAGD6會(huì)導(dǎo)致丙二醛含量上升、葉綠素含量與Fv/Fm下降，加重氧化損傷并削弱光合能力；而過(guò)表達(dá)該基因則能增強(qiáng)膜穩(wěn)定性與光合效率，有效提升抗旱性。單倍型分析發(fā)現(xiàn)，CsAGD6啟動(dòng)子區(qū)存在8種單倍型，編碼區(qū)存在5種單倍型。其中Hap-P1和Hap-C1為優(yōu)異單倍型，與茶樹(shù)抗旱性顯著相關(guān)。

此外，研究團(tuán)隊(duì)基于CsAGD6外顯子區(qū)chr10:206216541（C/T）位點(diǎn)開(kāi)發(fā)了一個(gè)SNP-KASP分子標(biāo)記。該標(biāo)記可有效區(qū)分不同基因型，其中CC型材料表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗旱性，為抗旱茶樹(shù)種質(zhì)的高通量篩選提供了高效、可靠的技術(shù)手段。

SNP-KASP標(biāo)記開(kāi)發(fā)