近日，福建農林大學聯合福建省出入境檢驗檢疫局的研究小組在Tree Genetics & Genomes發表最新論文《Genetic diversity of oolong tea (Camellia sinensis) germplasms based on the nanofluidic array of single-nucleotide polymorphism (SNP) markers》。該研究首次利用EST-SNP引物結合納升級微流控芯片的SNP分子標記技術展示了100種烏龍茶的遺傳多樣性，并開發了一套完整、可靠的中國烏龍茶種質鑒定工具。
烏龍茶亦稱青茶、半發酵茶及全發酵茶，品種較多，是中國幾大茶類中，獨具鮮明中國特色的茶葉品類。豐富的烏龍茶種質資源是烏龍茶產品品質和口感的基礎條件。大量的烏龍茶是依據地方品種或者栽培品種來命名的，例如“鐵觀音”“肉桂”“水仙”“宋種”“金萱茶”等，因此種質鑒定與茶的品質息息相關。由于歷史的局限性，種質資源的檔案并不完善，面對龐大而復雜的地方和栽培品種，想鑒定茶葉的來源困難重重。并且，盡管烏龍茶種質資源豐富，只有少數品種被廣泛種植，大量的品種沒有被推廣開來，處于沉寂狀態。因此，對烏龍茶種質資源遺傳背景的研究，不但有利于確定產品來源，為茶葉的品控及市場定價提供參考。更有利于茶樹種質資源的保護，為今后的育種工作奠定基礎。
烏龍茶主要產于福建的閩北、閩南、廣東及臺灣，合稱烏龍茶四大產區。四川、湖南等省也有少量生產。研究小組利用高通量SNP分型技術對100份來自福建、廣東和臺灣的茶樹樣本的遺傳多樣性和親緣關系進行了分析。由于這些茶樹樣本的產地相對集中，這就需要具有高度分型能力的SNP分型引物。研究小組前期已從茶樹的表達序列標簽（EST）數據庫中評估出96對候選引物。可是，該如何快速、準確地篩選驗證這些引物呢？研究小組采用了Fluidigm EP1/Juno高通量微流控PCR系統。該系統能夠在3小時內完成9216個PCR反應，在一次反應中同時完成96個樣本96個SNP的檢測。經過篩選，75個SNP位點能夠用于烏龍茶種質的分型及親緣關系的鑒定。
通過對SNP各位點信息的追蹤，可以構建出四個主要烏龍茶產區的DNA指紋圖譜并且揭示出他們之間的遺傳關系。100份烏龍茶樣本可以分成兩大類群。廣東烏龍茶種質資源是一個比較獨特的類群，臺灣烏龍茶種質資源的基因型與福建群體相近，與閩南、閩北共同形成另一個類群。閩南和閩北栽培品種的茶樹種質資源在基因型上有很多交集，但也表現出各自的特點。
上圖：系統樹圖展示了100個中國烏龍茶種質的遺傳關系
中國西南地區是茶樹的發源地，當傳播到中國其他地方和世界各地后發生了遺傳分化。根據茶史記載，福建的茶樹資源引自浙江省北部和江蘇省。而廣州的茶樹資源起源于與云南省之間的水陸運輸交流。這與本文的研究成果遙相呼應，表明地理學差異造就了廣州和福建烏龍茶種質巨大的遺傳差異。臺灣的種質資源被聚類到福建群體中，驗證了臺灣的茶樹資源來自于福建的說法。
這一項研究結果為茶樹種質資源親本的鑒定、整合和選擇提供了指導。對茶葉品種的鑒定、茶葉的育種以及茶葉生產的質控等諸多領域產生深遠的影響。利用Fluidigm公司的微流控技術，有助于研究者建立快速高通量的茶葉品種鑒定方法，在獲得高質量數據的同時，也大大縮短了實驗周期，并降低了實驗成本。
茶樹富含多酚和多糖類物質，這些物質殘留在茶樹DNA中往往影響分型效果。Fluidigm Juno 96.96芯片開創性地采用芯片上預擴增后自動進行SNP分型檢測的策略，結合先進的微流控技術，可以有效地去除多酚、多糖等抑制劑對基因分型結果的影響。無論是葉片的還是種胚來源的，無論是新鮮的、干的還是發酵的樣本，Juno 96.96芯片都能夠一網打盡，得到精確的分型結果。
茶葉都有“身份證”了，您手里的烏龍茶是到底是哪個品系的，您清楚了嗎？
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Fluidigm公司的Juno系統是基于公司創新的微流控技術，這一技術使科學家能夠利用不同類型的樣品開展SNP基因分型實驗。這一系統包括一套平臺（Juno搭載EP1或者Biomark系統），微流控芯片和一套混合液。研究人員可以在不到3小時的時間內處理低濃度DNA樣本（比如組織、口腔拭子、血、石蠟包埋組織）或者質量低的困難DNA樣本并完成SNP基因分型。
除了這些優勢外，該系統還可以完成多種檢測，例如基因表達、CNV、數字PCR以及樣本鑒定等。
此外，Juno可制備測序文庫。Juno的LP芯片可同時針對192個樣本，每個樣本多達2400個目標序列進行擴增和建庫，大大提高了建庫的效率、準確率，降低了制備成本。最近Juno又具有了制備RNA-seq文庫的新功能！