2023年茶树遗传育种研究进展

文章总结概述了2023年度茶树遗传育种领域取得的主要进展,包括茶树育种基础理论的创新研究、茶树育种技术的创新探索、茶树新品种的授权与登记情况。2023年度,茶树的品质成分形成、生物及非生物胁迫响应、生长发育、叶色变异等分子调控机制,仍是育种基础理论研究的热点,获得的创新性成果为培育茶树新品种提供了明确的靶基因资源;茶树泛基因组图谱首次构建成功,进一步揭示了茶树基因组扩张的遗传基础;77个茶树品种授权获得植物新品种权,83个茶树品种通过非主要农作物品种登记,为茶产业稳健发展提供了强有力的支撑。

优质高效出口茶基地建设技术集成模式研究与应用

中国是世界茶叶生产和出口大国,但近年来出口茶产业发展速度缓慢。随着世界各国对茶叶质量标准要求不断提高,如何促进出口茶基地提质增效已成为我国迫切需要解决的问题。文章深入分析产业现状,以“科学选择园址,奠定先天基础;合理茶园管护,实现高产稳产;全面绿色防控,增强安全水平;推进机技配套,促进节本增效”为总体思路,探索出一条科技创新促进茶叶高水平走出去的新路径。目前已在婺源县应用推广,成效显著。

气体射流冲击噪声的工程计算与仿真

气体射流冲击广泛存在于工业领域之中,气体射流冲击噪声不仅污染环境,还对身心健康产生影响。针对气体射流冲击噪声缺乏工程计算依据的问题,文章对气体射流冲击进行声压能分析,结合气体射流冲击噪声产生机理,对气体射流冲击噪声进行公式化推导,形成工程计算公式。在典型气速下,通过有限元仿真验证计算公式的有效性,结果可为气体射流冲击噪声仿真、工程应用提供依据。

适宜机采优质绿茶新品种中茶503选育报告

中茶503是从中茶108种子后代采用单株选择经系统选育而成的适宜机采的茶树新品种。经系统品系比较试验、机采适宜性鉴定试验表明,中茶503属特早生种,产量中等。制烘青绿茶,干茶细紧卷曲、显毫、绿翠鲜活,汤色嫩绿明亮,香气高鲜、栗香显,滋味甘醇鲜爽,叶底嫩匀显芽、明亮。内含物质丰富,春季一芽二叶3年平均水浸出物含量达46.4%,茶多酚含量13.7%,氨基酸含量5.2%,咖啡碱含量2.7%。抗寒抗旱性强,茶炭疽病抗性表现为感(S)、茶小绿叶蝉抗性表现为高感(HS)。新梢、最下节节间长,机采后优质芽叶一芽二三叶占比、新梢完整率高。中茶503于2022年10月通过非主要农作物品种登记,编号:GPD茶树(2022) 330053。

茶树氮素利用效率相关生理生化指标初探

用盆栽法对6个茶树品种的氮素利用效率、氮素吸收速度、同化速度、根系参数、4个品种茶树叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性和用水培法对不同品种茶树NH+4N的吸收动力学参数(Km和Vmax)进行了研究。结果表明,氮素利用效率、氮素吸收速度、同化速度、根系参数均存在品种间和氮素水平间的显著差异,GS活性在品种间也有差异。上述参数与氮素利用效率之间存在着显著的正相关关系,而且各个参数间也具有一定的相关性。可以将根系干重、根系体积、根系活跃吸收面积、根系活力和叶片GS活性等作为选育高氮素利用效率茶树品种的指标。吸收动力学参数亦具品种间差异,可作为选育高氮素利用效率的参考指标。

中国茶树遗传育种发展、创新之回顾与展望

我国作为茶树原产地和世界产茶大国,有着悠久的茶树育种历史和深厚的研究基础,育成了世界上数量最多的茶树品种,无性系茶树品种和无性繁殖技术最早出现于我国。改革开放后,我国茶树遗传育种研究工作加速,进入21世纪后在育成品种数量及多样性、育种技术、育种基础理论等多个领域取得了较好成果,特别是在茶树全基因组测序与组装、功能基因组学等领域引领世界,并有力支撑了我国茶产业的高质量发展。本文回顾了我国茶树遗传育种研究的历史及成就,梳理了在茶树主要性状遗传规律、育种技术、突破性品种创新等方面存在的问题。针对这些问题,提出了在茶树遗传育种基础理论创新、育种技术创新和品种创新方面的研究重点,以期为茶树遗传育种研究提供参考。

不同品种茶树氮素效率差异研究

比较了6个茶树品种的氮素效率差异。结果表明,在4种施氮条件下,生物量增加值、新梢生长量、氮素吸收效率、氮素生理利用效率、氮素经济效率和总的氮素效率存在着显著的品种间差异。氮素效率的两个子性状—吸收效率和生理利用效率对其贡献大小不同,吸收效率是决定不同品种茶树氮素效率差异的主要因素。

优质红碎茶资源的鉴定与筛选

我国生产的红碎茶在国际市场竞争力一直不强,缺乏适制红碎茶品种是原因之一。近年来,对原生起源中心云南茶区为主的120份茶树资源进行系统的发掘和鉴定,探明了我国适制红碎茶资源的基本情况,筛选出一批优异资源。加速这些资源的利用,将促进我国红碎茶品种的改良和红碎茶品质的提高。

影响绿茶季节间品质差异的生化因子探析

通过测定同一生态环境下生长的31份茶树材料春、夏、秋3季1芽2叶时茶叶的主要生化成分,同时制作烘青茶样进行感官审评,并对测定数据进行统计分析,以揭示影响绿茶品质季节间差异的主要生化因子。结果表明,有27份材料的茶叶品质呈现出春季高于夏、秋季的变化趋势。对27份材料生化成分与品质总分的逐步回归分析、相关分析和通径分析表明,氨基酸、花青素和叶绿素含量对茶叶品质的影响最大,是导致绿茶品质季节间差异的主要生化因子。其中氨基酸表现为正向影响,在季节间呈现春季高、夏秋季降低的规律;花青素和叶绿素表现为负向影响,在季节间呈现春季低、夏秋季升高的趋势。

安吉白茶正常与白化叶片基因表达差异的初步研究

用mRNA差别显示技术(DDRT-PCR)研究了茶树温敏突变体——安吉白茶正常叶片和白化叶片的基因表达差异。从58个差异表达的片段中通过半定量RT-PCR鉴定出12个阳性片段,其中5个片段在正常叶片中特异表达,4个在白化叶片中特异表达,1个在绿色叶片中上调表达,2个在白化叶片中上调表达。通过与GenBank BLASTX比对分析,5个基因片段比对出相似序列,分别为拟南芥的血红素结合蛋白家族中心区域基因、甜菜的甲硫氨酸合酶基因、苜蓿的一个逆转座子基因、人类20号染色体上的一段3-磷酸甘油醛脱氢酶假基因和玫瑰的ACC合成酶基因,其余7个片段未比对上同源序列,可能为新基因。

中国茶树初级核心种质取样策略研究

为了快速、准确地从丰富的茶树种质资源中鉴定出育种上迫切需要的优异基因源,需要建立茶树资源的核心种质。利用"茶树种质资源鉴定评价数据库"中数据齐全的1048份资源的基本数据和鉴定评价数据,从总体取样比例、分组方法、组内取样比例和取样方法等方面进行了茶树核心种质构建取样策略研究,为进行茶树核心种质构建提供方法依据。结果表明,以20%的总体取样比例遗传多样性指数最高,能够保留95%以上的表型性状。在此比例下,对3种分组方法、4种组内取样比例、2种组内取样方法与不分组完全随机取样共25种取样方法构建的茶树初级核心种质进行了比较,用表型保留比例、表型方差、表型频率方差、多样性指数、数量性状变异系数5个参数对不同取样方法与原始种质都进行了的比较分析,发现不同检验指标下各种方法的排序结果不同,分组方法与确定组内取样比例的方法之间存在明显的互作效应。综合5种检验参数的排序结果,确定茶区-对数比例-聚类取样为茶树初级核心种质构建的最佳取样策略。

广西茶树资源生化成分多样性分析

对国家种质杭州茶树圃保存的来源于广西的98份茶树资源主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,广西地方茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到1.90,平均变异系数达到25.8%。通过多变量的主成分分析,前7个主成分代表了茶树生化成分多样性的86.75%的信息。基于生化成分,把98份资源聚类划分为3个类群。第1类群大部分为红绿茶兼制的资源,第2类群大部分为适制红茶的资源,第3类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。

茶树休眠芽与萌动芽抑制消减杂交文库的构建与初步分析

为了解茶树越冬芽休眠及其解除的分子机理,以休眠芽和萌动芽为材料,构建了茶树休眠芽与萌发芽的正、反向抑制消减杂交文库,并从两个文库各随机挑选96个阳性克隆进行序列测定和生物信息学分析。建库质量分析结果表明,所构建的正、反向消减文库有效富集了差异基因,消减效率达到要求,插入片段集中于250-750bp之间,文库质量较好。对正、反向文库随机挑选的阳性克隆测序和分析结果表明,正、反向文库在基因表达谱上存在一定的差异,萌动芽文库在亚细胞器形成、转运载体等方面的基因与休眠芽文库有较大差异,而休眠芽文库在抗氧化、翻译调控以及胁迫响应等方面的基因与萌动芽文库有较大差异。这两个文库的建立为进一步了解茶树芽休眠与解除的分子机制奠定了基础。

海南茶园土壤及茶树叶片养分分析与评价

为明确海南省主产区茶园土壤及茶树叶片养分丰缺状况,为海南茶园土肥管理及茶叶提质增效提供科学依据,收集了海南省白沙、五指山、琼中、定安及保亭等5个主要产茶区土壤样品和茶树叶片样品各121份,检测pH值、有机质、N、P、K、Zn、Se等7个土壤营养指标和茶树叶片N、P、K、Zn、Se等5个营养指标,分析了土壤样品和茶叶样品的养分含量及养分间的相关性。结果显示:海南省茶园土壤呈弱酸性,pH值平均为5.16,有机质含量整体较高,土壤中碱解氮和有效磷含量整体处于中上等水平,有效钾含量偏低。茶园土壤肥力质量总体水平良好,大量元素上建议增施钾肥;锌、硒含量总体水平适中,部分地区土壤锌、硒含量丰富,少部分地区茶树叶片可达富锌、富硒茶标准,有开发锌硒茶的潜力;海南省茶树叶片氮、钾含量适当,但缺磷现象较多;土壤指标与茶叶中的N、P、K无显著相关性;土壤锌、硒含量与茶叶锌、硒含量之间均具有正相关关系。

我国苦茶资源主要生化成分的鉴定评价

苦茶是中国特有的一类茶树资源。对保存于国家种质杭州茶树圃的24份苦茶资源进行了主要化学成分的测定与评价。结果表明,苦茶资源在影响茶叶品质的主要生化成分上与普通资源相比,不存在本质的差异;在体现茶类适制性的指标上,苦茶资源具有适制红茶的特点;在体现茶树进化程度的儿茶素组成及含量的指标上,苦茶资源偏向于阿萨姆茶变种,属于进化上比较原始的类型。聚类分析结果表明,苦茶与阿萨姆茶聚为一类,可以将苦茶类归属于阿萨姆茶。

茶树生长素抑制蛋白基因CsARP1的克隆与表达分析

从茶树休眠芽抑制消减杂交文库中分离得到生长素抑制蛋白基因的3'-片段,以休眠芽为材料,利用RACE技术克隆了其cDNA全长,并利用荧光定量PCR研究了该基因在不同休眠阶段芽的相对表达量。结果从茶树休眠芽中获得一个全长为711bp的生长素抑制蛋白基因CsARP1(GenBank登录号为HQ225758)。该基因开放阅读框为357bp,编码118个氨基酸,推测的蛋白质分子量为12.82KD,等电点约为9.57。多序列比对结果显示,该基因编码的氨基酸序列与其他植物的ARP蛋白序列相似性达到70%以上,具有生长素抑制基因家族的保守结构域。荧光定量PCR结果表明,CsARP1基因在休眠阶段表达量较高,而在解除休眠(萌发)后表达量较低,说明CsARP1基因可能与茶树芽休眠有关。

茶树抗性育种研究现状

综述了茶树在抗寒、抗旱、抗病、抗虫育种等方面的研究进展,并就今后研究方向和重点提出了见解。

短暂扰动注入法对于小电流接地系统线路状态在线监测的探讨

针对小电流接地系统对地绝缘问题较多,探讨了一种基于短暂扰动注入的输配电线路状态在线监测新方法。根据电磁场和电磁波理论,在平行线上运动的电压与电流行波,将受到来自导体周围垂直平面内介质的本质属性和导体电阻的影响。基于这一原理,设计在线路分叉处注入一高频短暂扰动,实现线路的绝缘扫描并在终端接收和分析扫描结果。通过仿真验证该方法具有可以有效地发现绝缘异常,甄别异常线路,并可在一定范围内对异常部位进行定位分析等优点。

Analysis and Evaluation of Biochemical Components in Bitter Tea Plant Germplasms

Bitter tea is a special kind of tea germplasm in China.The major biochemical components of 24 bitter teas and other 8 Camellia sinensis var.sinensis and 8 C.sinensis var.assamica tea germplasms,which were stored in the China National Germplasm Hangzhou Tea Repository(CNGHTR),were analyzed and evaluated.The results showed that no significant differences of major biochemical components affecting the tea quality were found between bitter tea and common tea.According to the processing suitability index,bitter tea was suitable for the manufacturing of black tea;while according to evolutionary indices such as the composition and content of catechin,bitter tea was similar to C.sinensis var.assamica belonging to the relatively primitive type in evolution.The results of cluster analysis indicated that bitter tea was clustered with C.sinensis var.assamica,so it could be considered to belong to C.sinensis var.assamica.

天然胡萝卜素开发利用状况和设想

近年来,胡萝卜素的药理作用研究日益深入,大量研究表明胡萝卜素是维生素A的重要来源,具有抗氧化、抗癌、抗辐射、增强免疫力等生理和药用价值。不同植物种类之间和品种之间存在显著差异,通过育种途径来提高植物中胡萝卜素的含量是可行的。提出了开发利用高胡萝卜素含量植物——茶树的设想。