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。

外引茶树品种(系)在贵阳的适应性、产量与品质研究

为综合评价14个外引茶树品种(系)的适应性、产量及品质特征,以‘福鼎大白茶’为对照(CK),对14个茶树品种(系)的成活率、物候期、产量、品质等进行多年比较分析。结果显示14个参试茶树品种(系)中,‘青心1号’、‘保靖黄金茶1号’的适应性较差,定植成活率显著低于CK及其他品种(系)。物候期方面,‘川农黄芽早’、‘中选10号’、‘浙农901’等6个品种(系)的物候期比CK早,其中最早的‘川农黄芽早’一芽一叶期比CK早4~15天;‘中茶112’、‘川沐28’、‘浙农902’的物候期与CK相近;‘青心1号’、‘TRI25’、‘浙农702’等5个品种(系)的物候期晚于CK,其中最晚的‘青心1号’一芽一叶期比CK晚3~12 d。产量方面,‘马边绿1号’和‘川沐28’的平均产量最高,相比于CK分别提高了约52%和39%;而‘青心1号’平均产量显著低于CK(低约41%);其他品种(系)的平均产量与CK无显著性差异。感官审评显示,‘TRI23’、‘浙农902’、‘马边绿1号’、‘川沐28’、‘保靖黄金茶1号’的烘青绿茶具特殊花香或花香较显、滋味浓醇,更易加工优质绿茶。从14个外引品种在贵州省贵阳市区试试验点的综合表现可以看出,‘马边绿1号’、‘川沐28’、‘浙农902’、‘TRI23’、‘玉笋’种植综合表现较好‘;中选10号’‘、浙农701’、‘浙农901’、‘川农黄芽早’、‘浙农702’、‘TRI25’、‘中茶112’表现适中;‘青心1号’及‘保靖黄金茶1号’虽然适应性稍差,但制茶品质优良。

2022年茶树遗传育种研究进展

文章总结概述了2022年度茶树遗传育种领域取得的主要进展。2022年度,科研工作者在茶树遗传育种领域取得了丰硕的成果,基于转录组、同源和异源转化、分子互作等研究手段,大量与茶树逆境胁迫抵御、功能物质代谢、生长发育调控相关的遗传分子机制及关键作用基因获得解析;茶树氨基酸含量、发芽期等性状相关的数量性状位点(QTL)被精细定位,为开发性状关联分子标记奠定了基础;62个茶树品种通过非主要农作物品种登记,5个品种授权获得植物新品种权,为茶产业高效发展提供了多样化的品种保障。

茶树新品系杭茶19号选育报告

杭茶19号是从银猴(♀)和福鼎大白茶(♂)人工杂交后代中,经单株选择、系统选育而成的优质茶树新品系。品系比较试验结果表明,杭茶19号为早生种,春季萌发期与福鼎大白茶相当;春季每667 m2一芽一叶鲜叶产量平均为44.55 kg,略低于福鼎大白茶;茶多酚含量高于福鼎大白茶;抗旱、抗寒性强,病虫害抗性强;制红、绿茶品质均优于福鼎大白茶。

不同茶树品种与加工工艺对黄茶香气形成的影响

为探究黄茶香气形成的影响因素,本试验对采用不同茶树品种加工、不同摇青时间和不同焙火温度加工而成的黄茶进行香气物质测定。结果发现:同一工艺条件下,四个不同茶树品种的香气物质中均以醛类和醇类含量较高,但其主要香气物质含量和组成有一定差异进而造成最终香型的差异;此外,‘御金香’品种黄茶的含氮化合物高于其他茶树品种,达23.17%,是其他品种的三倍,这可能与该品种春季氨基酸含量高相关。以‘御金香’品种鲜叶为试材,对其进行摇青和焙火处理,发现不同摇青时间处理的‘御金香’黄茶也是以呈现“花果香”的醇、醛类和烃类物质为主,其中烃类(14.51%、17.02%、18.71%)会随摇青时间增加呈增长趋势,醇类(14.66%、14.00%、10.43%)、醛类(49.93%、41.06%、42.24%)会有一定程度下降。而经过焙火后的‘御金香’黄茶,烃类含量大幅增加,均值达到40%左右,而对该茶样起主要贡献作用的含氮化合物(4.46%、6.02%、7.15%、8.70%)与含氧化合物(13.99%、15.00%、18.58%、14.54%)也随焙火温度上升呈现不同幅度的增加。

山东茶树叶片解剖结构分析

本文描述了茶树叶片的形态及解剖结构研究意义和现状,比较了 51 个茶树品种、育种材料的解剖结构,分析比较了不同品种、育种材料以及不同地区间的抗寒性,为茶树的北方地区茶树引种栽培、新品种和抗寒类型的筛选提供了理论依据。

7个茶树品种新梢生育过程中β-葡萄糖苷酶活性变化

对适制红茶、绿茶和乌龙茶的７个茶树品种新梢中β－葡萄糖苷酶活性变化进行了研究。结果表明：７个品种间的β－葡萄糖苷酶活性差别甚大，高低之差达３－４倍，其中以毛蟹、龙井４３和水仙三品种酶活性最高，红芽佛手酶活性最低。各品种均表现为秋季酶活性最高，夏季次之，春季最低。新梢不同叶位间的酶活性是：芽＞第１叶＞第２叶＞第３叶＞茎梗。随叶龄的增加，β－葡萄糖苷酶活性趋于增强，但有的品种开始时酶活性随叶龄增加而下降。

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18 个茶树品种（系）为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b 及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性.结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11 项指标的变异系数为15.08%-43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO2 浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著.14 号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用.

15个茶树品种遗传多样性的RAPD分析

应用十聚体随机引物．对原产于福建、湖南、浙江、陕西、贵州、江西和湖北等省的15个无性系品种及其中2个品种的扦插繁殖后代的基因组DNA的遗传多样性进行RAPD分析，结果表明，20个随机引物在15个品种中共扩增出1050个位点．平均每个引物52．5个，每个品种70个位点。在得到的137条谱带中只有8条是所有品种共有的（单态的），129条是多态的，多态性程度达94．2％，证明了中国茶树品种资源在DNA分子水平上具有很高的遗传多样性。类平均法聚类结果表明，可将15个品种分成五个类群：A类群为江苦2号、蓝山苦茶、蓝标1号、北斗1号、福建水仙和政和大白菜等6个品种，B类群为早春早芽、乌牛早和黄叶早等3个品种，C类群为蒿坪茶、狗牯脑、大方贡茶和恩标等4个品种，汝城早芽、龙井43单独成为二个类群。从类群内多态度来看，类群B多态性最低，类群C次之，类群A最高。从类群间平均多态度和净遗传距离反映出类群A与B、B与C之间的差异程度较小且基本相似．而类群A与C之间的差异程度要大得多。

EPG技术分析不同品种茶树抗假眼小绿叶蝉取食行为的差异

假眼小绿叶蝉是我国最严重的茶树害虫,不同品种对其表现出抗性或感性,EPG是近年用于快速检测作物抗刺吸式害虫的新技术。以浙江、江苏主推的6个茶树良种为供试材料,用可视的DC-EPG技术记录了该叶蝉的刺探取食行为。结果表明:(1)叶蝉在6个品种茶树上的7种基本刺吸波形是相同的。(2)在锡茶5号、苏茶1号上的刺探次数多,在韧皮部内的被动取食波-E波的持续时间长;在龙井43上刺探次数少,在韧皮部内的被动取食波E波持续时间短;苏茶120、中茶108和安吉白茶则居中。(3)使用聚类分析、多重比较分析,评判6个品种茶树抗叶蝉取食能力由强至弱的顺序为龙井43>苏茶120>中茶108>安吉白茶>苏茶1号>锡茶5号,该顺序与田间观察的6个品种茶树上叶蝉虫口密度由小到大的顺序基本一致。认为EPG技术可用于评判不同品种茶树对叶蝉抗性的强弱。

茶树新品种‘紫娟’

茶树新品种‘紫娟’,新鲜嫩梢的芽、叶、茎均为紫色,花青素含量约为一般红芽茶的3倍;加工而成的紫娟绿茶色泽紫黑色,茶汤紫红色,味醇厚,香气特殊。经动物试验表明其降压效果优于云南大叶群体种茶。

‘紫嫣’和‘紫娟’茶树花青素及主要生化成分季节性的变化

以紫色茶树品种‘紫嫣’和‘紫娟’为材料,以绿色品种‘福鼎大白茶’为对照,探究不同季节紫色茶树新梢花青素及主要生化成分含量的变化。结果表明:春、夏、秋季‘紫嫣’和‘紫娟’花青素总量变化均表现为先升高再降低的趋势,且夏季含量最高,分别为129.83 mg/100 g和109.73 mg/100 g,花青素各组分的季节性变化规律与花青素总量基本一致。‘紫嫣’和‘紫娟’水浸出物、氨基酸和咖啡碱含量在春季最高,茶多酚含量在夏季最高,且不同季节间差异显著。与‘福鼎大白茶’相比,‘紫嫣’和‘紫娟’中茶多酚、儿茶素和花青素含量较高。‘紫嫣’和‘紫娟’氨基酸组分中,茶氨酸占总量比例最高,分别为52.13%和59.13%;儿茶素组分中,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量最高,且酯型儿茶素含量显著高于简单儿茶素。综合结果显示,‘紫嫣’和‘紫娟’春梢具有适制绿茶、夏梢适制红茶的物质基础。

早生抗寒优质茶树新品系“茶农1号”的选育

以经N+离子诱变后的槠叶齐茶种子为原始材料,经系统选种和无性繁殖,育成了早生优质抗寒茶树良种茶农1号。经1998—2003年品种比较实验,结果表明:该品系春季萌发期特早,与对照皖农95相比,同期萌展值大0.39～0.96,与福鼎大白茶相比,同期萌展值大0.35～0.57;鲜叶中生化成分含量丰富,其中多酚含量28.22%、氨基酸含量1.51%,咖啡碱含量4.81%,水浸出物含量44.82%,茶多糖含量1.55%;各成分比例协调,绿茶品质佳,尤以香气和滋味表现突出;抗寒性强,对倒春寒的抗性也强。实验结果提示:N+注入是一种有效的茶树良种选育方法。

6个茶树品种的红茶适制性研究

为了研究福选9号等6个茶树品种的红茶适制性,为实际生产提供一定的依据,对其所制工夫红茶进行感官评价和品质成分分析。结果表明,福选9号、梅占、福鼎大白茶和名山131品质较好,其中以名山131汤色最好,福选9号香气最佳,梅占滋味最优;品种间品质成分存在不同程度的差异,以茶黄素、茶多酚和茶红素的差异较大。

福建茶树遗传资源的多样性和品种创新

福建茶树遗传资源丰富,茶树品种区域特征明显.本文全面介绍了福建茶树品种创新利用的现状,指出保护茶树遗传资源的多样性,积极开展茶树种质的创新与利用研究,是实现福建茶业可持续发展的关键.

优质茶树资源创新与育种

"八五"期间以来,湖北省茶树种质资源圃搜集了省内外优质茶树资源600余份。为了使茶树种质资源的遗传性状得以充分利用,从这些资源的自然杂交后代中筛选出了一批不同类型的优良株系,并对入选的单株加速扩繁。同时开展了新品系的主要经济性状研究,有目的地选育出具有优质、早生、高产、抗性强等不同特色的无性系茶树新品种。

茶蚜对乌龙茶种质资源的选择性

连续2年调查了田间及网室茶蚜在不同品种上的数量动态,分析茶蚜对福建14个适制乌龙茶品种的选择性。结果表明:①田间及网室茶蚜对不同品种的选择性存在显著差异,两年份之间茶蚜对不同品种的选择性不完全一致,但网室不同品种两年份之间的有蚜梢率、蚜情指数、蚜量比值一致性均大于田间两年份之间的一致性;②网室不同品种有蚜梢率、蚜量比值、蚜情指数3个指标随时间变化的趋势基本一致,用这3个指标来衡量茶蚜对不同品种的选择性是可行的;③以网室不同品种两年份有蚜梢率、蚜量比值、蚜情指数为指标,对14个适制乌龙茶品种进行聚类分析,结果表明白鸡冠、丹桂各自为一类,为易感蚜虫类型,毛蟹、白牡丹聚在同一类,为排趋蚜虫类型,其他品种属于两者中间类型。

四川引进的茶树特色品种黄金芽、金光、郁金香的光合特性

以从浙江引进四川的3个白化特色茶树品种黄金芽、郁金香、金光作为材料,以四川主栽品种"福鼎大白茶"作为对照,测定各品种光合生理指标、光合作用日变化、光响应曲线以及叶绿素含量,以了解这3个品种引种四川茶区后的光合潜力及生理生态适应性。结果表明:3个引进品种的光合速率日变化均呈单峰型,但各品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等光合指标以及叶绿素含量指标均有明显的差异,且均低于对照福鼎大白茶。综合来看,郁金香有较强的光合效率,具备较强的生产潜力,加之芽叶黄色具观赏价值,可以作为特色、观赏品种适当引入四川茶区,进行搭配种植。

黄茶“中黄2号”的亚细胞结构透射电镜观察

利用透射电镜技术研究了黄化品种"中黄2号"与正常品种"龙井43"第2、6叶的亚细胞结构差异。结果发现中黄2号与龙井43在细胞核、胞质、线粒体、高尔基体等亚细胞结构和分布规律方面基本一致,而叶绿体结构则有较大差异。中黄2号第2叶叶绿体明显偏小,且基粒片层堆叠少于龙井43。其第6叶片层堆叠多于第二叶,但仍少于龙井43。叶绿体内片层堆叠情况与其含量测定结果一致。同时,遮荫处理后中黄2号叶色变绿,叶绿体片层堆叠也增多。研究发现,中黄2号的黄化可能与其叶绿体基粒片层合成受阻有关,该结果为深入解析中黄2号黄化的机理打下基础。

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。