茶叶挥发性成分中关键呈香成分研究进展

香气是决定茶叶品质的重要因子之一。研究表明,茶叶挥发性成分中存在少量关键呈香成分,对茶叶的香气品质具有重要影响,具有重要的研究价值和研究意义。本文综述了近年来茶叶挥发性成分中这些关键呈香成分的研究进展,包括关键呈香成分的分析鉴定方法和主要茶类(绿茶、红茶、乌龙茶、黑茶)以及其他再加工茶(主要为花茶)中已经鉴定出的关键呈香成分的汇总分析,并探讨茶叶中关键呈香成分未来的研究方向。这些研究结果丰富了茶叶风味品质化学基础理论,可为提升现代茶叶加工技术和开展茶叶香气品质定向调控等提供科学依据。

不同茶树品种吸收累积镉的差异研究

为了解不同品种茶树对镉的响应差异,比较了9个当前主栽茶树品种对Cd吸收累积的差异特征。采用盆栽试验方法研究了不同品种茶树在对照、Cd处理(土壤Cd含量1 mg·kg^(-1))条件下,茶树地上部分干物质质量、Cd在茶树各部位的含量、富集转运系数以及茶树根部镉相关转运蛋白基因的表达。结果表明,Cd处理下不同茶树品种地上部分干物质质量出现不同程度增加。两种处理下,Cd在茶树中的分布趋势均表现为根>枝干>成熟叶>新梢,Cd处理下,这四个部位平均Cd含量分别为32.79、0.293、0.112、0.044 mg·kg^(-1)。Cd处理下,土-根的富集系数和根-枝干、根-成熟叶、根-新梢的转移系数范围依次为7.17~30.12、0.017~0.078、0.002~0.007、0.0003~0.0061。CsZIP1、CsZIP2、CsHMA2、CsCAX2在紫鹃中表达量最高,CsHMA1在中茶108、乌牛早、紫鹃、浙农117表达差异不显著。综上,当茶园土壤0.3≤Cd≤1.5 mg∙kg^(-1)时,不同品种茶树的新梢Cd含量都远低于国家标准限值(Cd≤1 mg·kg^(-1)),处于安全范围内。

茶叶贮藏化学与贮藏技术研究进展

贮藏对于茶叶的品质具有非常重要的影响,长时间贮藏的茶叶(年份茶)也是当前茶叶市场的热点和争议点。目前茶叶贮藏的化学物质基础研究还较为薄弱,文章对茶叶贮藏过程中化学成分的变化规律,贮藏条件(水分、温度、氧气、光照等)对茶叶品质的影响,以及常用的茶叶贮藏技术进行综述,以期为日后茶叶贮藏过程中的品质保持、提升和贮藏保鲜技术的发展提供相关理论依据。

氮素形态和弱光胁迫对茶树生长代谢的影响

为解析氮(N)素形态和弱光胁迫对茶树生长代谢的影响,以2年生龙井43扦插苗为试验材料,通过溶液培养分别供给NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N 2种不同形态N源,以及正常光照和弱光2种光照强度。结果表明:(1)茶苗净光合速率主要受N素形态影响,正常光照条件下,NH_(4)^(+)-N处理明显高于NO_(3)^(-)-N处理;相同氮素条件下,与正常光照相比,弱光胁迫有减弱茶苗净光合速率的趋势。(2)茶苗新梢叶绿素含量主要受氮素形态和光照共同影响,弱光胁迫有助于提高叶绿素含量。正常光照时NH_(4)^(+)-N处理的茶苗新梢叶绿素含量显著高于NO_(3)^(-)-N处理,但叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量的比值(Chl a/b)基本不变,弱光胁迫后新梢叶绿素含量增加,但NH_(4)^(+)-N处理的新梢Chl a/b值明显提高,而NO_(3)^(-)-N处理的Chl a/b值略有下降,茶树施用NO_(3)^(-)-N比施用NH_(4)^(+)-N更具有耐荫性。(3)茶苗N素吸收主要受N素形态和光照共同影响,弱光胁迫有助于提高茶苗新梢N素的累积。正常光照时NH_(4)^(+)-N处理的茶苗新梢N含量要明显高于NO_(3)^(-)-N处理,弱光胁迫明显增加茶树地上部N含量。(4)新梢品质成分变化主要受到光照影响,但酚氨比的变化受光照和氮源的共同作用影响。正常光照下NH_(4)^(+)-N处理新梢游离氨基酸总量和咖啡碱含量明显高于NO_(3)^(-)-N处理,而酚氨比则低于NO_(3)^(-)-N处理。弱光胁迫后新梢中游离氨基酸和咖啡碱含量进一步升高,而茶多酚含量和酚氨比降低,NO_(3)^(-)-N处理新梢中游离氨基酸总量增加速率和茶多酚含量、酚氨比下降速率更快。研究结果为解析其机制提供理论依据。

茶叶中东莨菪素和东莨菪苷的测定及相关基因表达

东莨菪素和东莨菪苷是香豆素类化合物,具有多种生物活性,是传统中药丁公藤类生药的主要活性成分.茶树多酚、生物碱等次生代谢物丰富,但有关东莨菪素和东莨菪苷代谢相关的研究还鲜有报道.本研究建立了利用高效液相色谱测定茶叶中东莨菪素和东莨菪苷的检测方法,东莨菪素的平均回收率为93.5%,相对标准偏差(RSD)为2.64%;东莨菪苷的平均回收率为91.7%,RSD为3.32%.利用该方法检测了不同发育时期新梢(鱼叶期到一芽三叶期)、不同处理(茶尺蠖为害和低温胁迫)叶片和不同品种/单株叶片中东莨菪素和东莨菪苷的质量分数变化.结果表明,茶树新梢中东莨菪苷的质量分数高于东莨菪素,并且其质量分数随新梢成熟度增加而升高,而东莨菪素的质量分数变化无统计学意义;东莨菪素和东莨菪苷的质量分数与茶树品种遗传差异相关,其中东莨菪素质量分数为18.34~50.88μg/g,东莨菪苷质量分数为25.84~80.76μg/g;东莨菪素和东莨菪苷的质量分数受低温和茶尺蠖胁迫的影响差异无统计学意义.对不同发育阶段茶树新梢中东莨菪苷生物合成相关的基因表达水平进行检测,结果表明,合成通路上游基因的表达模式与东莨菪苷的积累模式间不存在显著的相关关系.研究结果为茶叶中东莨菪素和东莨菪苷的准确检测和开发利用以及选育高东莨菪素和东莨菪苷质量分数的茶树资源提供参考.

茶园化肥减施的认识误区及实施建议

茶园化肥减施是不是茶园不让施化肥了,是不是不施肥的茶叶品质更好?茶园化肥减施,茶叶还能长好吗?针对化肥减施行动实施以来,部分茶叶生产者的认识误区,讨论了茶园施肥的必要性、化肥减施的紧迫性,以及合理的化肥减施措施及成效。茶园施肥不足会影响茶树的正常生长,茶叶减产降质明显;施肥过量则会使土壤质量恶化,同样对茶树生长不利。只有通过合理施肥,并配套增效技术,才能促进茶树正常生长。茶园化肥减施要根据不同生产茶园具体情况进行,基本原则为总氮控制、磷钾基准养分合理配比,有机肥替代(以纯N计)比例25%~40%。

长期不同有机肥替代比例对茶园土壤养分动态的影响

[目的]有机肥部分替代化肥是茶园实现“化肥零增长”的一个重要途径。研究不同有机肥替代比例对土壤养分变化及茶叶产量的影响,为茶园合理高效施用有机肥提供参考。[方法]长期定位试验于2007年在福建省宁德市进行,供试茶树于2006年栽种。试验处理包括不施氮肥对照(CK)、氮磷钾化肥(NPK)处理,以及氮投入总量不变条件下以猪粪替代25%(OM25)、50%(OM50)、75%(OM75)、100%(OM100)化肥氮的有机肥替代处理。氮肥每年分3次追施,磷、钾肥和有机肥一次性基施。于2018-2019年间定期采集表层(0-20 cm)土壤样品,测定土壤养分含量、茶叶产量,同时检测降雨量和地表温度。[结果]施肥显著提高土壤养分含量,但同一养分含量年际间的变异幅度随着有机氮替代比例的上升而增加,除铵态氮含量外,NPK与OM25处理的养分含量及年际间变异系数无显著差异,二者均低于其他有机肥替代比例处理。OM25处理土壤铵态氮平均含量与其他处理相比提升了1.42~3.35倍,显著高于其他处理(P<0.05);硝态氮平均含量的变异系数在有机肥替代处理下超过150%,其含量随有机肥替代比例的升高逐渐提高,但没有表现出显著差异(P>0.05)。CK和NPK处理的土壤钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量显著低于较高的有机肥替代比例处理,OM100处理下土壤有效钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量较最低的CK分别提高了4.12、13.83、2.77、12.32和36.32倍。随着有机肥替代比例的增加,表层土壤pH和速效钾含量随之上升,而铵态氮含量和茶叶的鲜叶产量则呈下降趋势。除铵态氮外,土壤养分含量与取样前7天的降雨量之间存在显著的负相关关系,土壤铵态氮和硝态氮含量与任意阶段的地表温度之间存在显著的负相关关系。[结论]全有机肥模式不利于茶叶增产和土壤养分的供应,且土壤pH的升高对茶树生长有明显的限制作用,降雨过多和地表温度过高也会加剧养分流失风险。低有机质替代比例可以保证氮素的充足和稳定供应,且不会引起pH明显变化,因此是较为适宜的茶园有机肥替代比例。

“有机肥+茶树专用肥”高效施用技术模式

针对浙江省茶园有机肥用量不足、化肥用量较大的茶园,提出了“有机肥+茶树专用肥”高效施肥技术模式。2017—2019年进行试验示范结果表明,与浙江省平均施肥水平(或当地习惯施肥)相比,化肥减量幅度23%~75%,平均增产5.5%,新梢养分利用率提高3.3个百分点,绿茶品质有所提升,每公顷节本增效14325元。“有机肥+茶树专用肥”高效施肥技术模式在浙江茶园有明显的增产提质、增效增收效果。

“鼠茅草+有机肥+茶树专用肥”高效施用技术模式

茶园种植绿肥能增加土壤有机质含量,改良土壤理化性质。研究表明,鼠茅草是一种理想的绿肥,在浙江茶园化肥减施增效技术模式中起到明显的促进作用。与"有机肥+茶树专用肥"高效施肥技术模式相比,此模式平均增产2.3%,新梢养分利用率提高5.5个百分点,绿茶品质明显提升,具有明显的经济、社会、生态效益。

茶树根系XTHs和伸展蛋白对不同浓度铝的响应

为探索铝对茶树根系生长的影响,以一年生安吉白茶扦插苗为研究材料,比较不同铝浓度处理28 d后茶树根系生长的表型差异、生长参数,以及细胞壁相关蛋白XTHs[木葡聚糖内转糖苷酶(XET)/水解酶(XEH)]和伸展蛋白(Expansins)的响应。结果表明,与无铝对照相比,加铝处理的茶树根系在表型、生长参数上均表现出了促进生长的现象,尤其是0.4、1.0 mmol·L^(-1)的铝处理下与对照差异显著(P<0.05),根系总长分别增加了206%和209%、根尖数分别增加了175%和166%、根系表面积分别增加了227%和286%、根系体积分别增加了246%和385%。相应地,茶树根系中Cs EXPB14、Cs EXLA8基因表达量在0.4 mmol·L^(-1)铝处理下显著(P<0.05)高于对照与4.0 mmol·L^(-1)铝处理组。Expansins活性也在0.4 mmol·L^(-1)铝浓度下最高,较不加铝处理提高了84.3%。Cs XTH14基因表达量在0.4、1.0 mmol·L^(-1)铝浓度下较对照显著(P<0.05)上调,XET酶活性亦表现出随铝浓度升高而增加的趋势,直至4.0 mmol·L^(-1)的铝浓度下才受到显著抑制。XTHs和Expansins基因表达、XET和Expansins活性与根系生长呈正相关关系,表明一定浓度的铝(≤1mmol·L^(-1))处理,可以通过诱导XTHs和Expansins基因表达上调,提高XET和Expansins活性,促进茶树根系的生长。

“茶树专用肥+土壤酸化改良剂”高效施肥技术模式

针对浙江省茶园N、P2O5、K2O养分投入比例不合理,土壤酸化严重等问题,提出了“茶树专用肥+土壤酸化改良剂”高效施肥技术模式。在浙江省绍兴县进行试验示范结果表明,与浙江省施肥水平相比,化肥减量75%,平均增产7.8%,新梢养分利用率提高7.8个百分点,绿茶品质有所提升,每公顷节本增效18855元。可见,“茶树专用肥+土壤酸化改良剂”高效施肥技术模式在浙江茶园有明显的增产提质、增效增收效果。

特异茶树品种(白化品系、黄化品系)高效施肥模式

针对浙江省特异茶树品种(白化品系、黄化品系)茶园氮肥用量偏低,磷肥用量高,钾肥用量偏高,投入养分比例不合理现象,提出了"有机肥+茶树专用肥""有机肥+水肥一体化"高效施肥技术模式。在浙江安吉、天台、嵊州等县市的试验示范结果表明,与当地传统施肥习惯相比,在化肥减施25%的情况下,"有机肥+茶树专用肥"高效施肥技术模式平均增产6.3%,茶叶品质有改善,每公顷节本增收15 345元,"有机肥+水肥一体化"高效施肥技术模式平均增产14.2%,茶叶品质基本持平,每公顷节本增收23 505元。

“叶面肥+有机肥+茶树专用肥”高效施用技术模式

叶面施肥是植物吸收营养成分的一种补充,具有吸收快、利用效率高的特点,可以弥补由于茶园化肥减施后养分吸收的不足。"叶面肥+有机肥+茶树专用肥"高效施肥技术模式,在浙江省进行试验示范结果表明,与"有机肥+茶树专用肥"高效施肥技术模式相比,平均增产2.3%,新梢养分利用率提高5.5个百分点,绿茶品质明显提升。

“沼液肥+茶树专用肥”高效施肥技术模式

针对浙江省茶园化肥用量大,有机肥用量不足,同时浙江省一些县市生猪养殖量大,产生的沼液丰富,构建了沼液再利用技术,加快畜禽养殖废弃物资源化利用,形成"沼液肥+茶树专用肥"的高效施肥技术模式,实现化学肥料减量。试验示范结果表明,与习惯施肥相比,"沼液肥+茶树专用肥"高效施肥技术模式可使试验茶园在化肥减量88%的情况下,平均增产11.5%,同时能提升绿茶品质,每公顷节本增收1.17万元。

基于SSR荧光标记的MCID快速鉴定13个湖北茶树品种

【目的】通过人工绘制品种鉴别图(Manual cultivar identification diagram,MCID)快速区分鉴别湖北茶树品种,为湖北茶树种质资源评价、品种保护及苗木纯度早期鉴定提供技术支持。【方法】以湖北省13个优良茶树品种为材料,利用30对均匀分布于遗传连锁图谱上的SSR荧光引物进行PCR扩增,并用荧光标记毛细管电泳检测扩增产物以筛选出核心引物,利用MCID法构建CID图谱。【结果】30对SSR引物共扩增出145个等位基因,各引物等位基因数为3~9个,平均每对引物为4.83个;共检测到194个基因型,各引物检测出的基因型为3~12个,平均每对引物6.47个;多态性信息量(PIC)为0.29~0.85,平均为0.58。13个茶树品种的Nei’s遗传距离为0.19~0.44。基于Nei’s遗传距离,采用Neighbor-Joining(NJ)法可将13个品种分为三大类(Nei’s遗传距离为0.16),结果表明地理来源相同的品种可能因为具有相似的遗传背景而聚在一起,也可能因为亲本来源不同而存在明显的遗传差异。利用筛选出的3对核心引物(TM547、TM552和TM107)可快速鉴别所有参试品种,通过MCID法构建的CID图谱可直观看出各参试茶树品种鉴定所需要的引物及其对应的基因型。【结论】基于SSR荧光标记的茶树品种MCID鉴定方法具有快速、准确、高效的特点,可用于湖北茶树良种知识产权保护、苗期鉴定及品种区分。

茶树咖啡碱合成酶基因稀有等位变异TCS1g的筛选、克隆及功能

【目的】茶树咖啡碱合成酶1(TCS1)是山茶属(Camellia)茶组植物咖啡碱合成的关键酶,TCS1具有丰富的等位变异。从我国丰富的茶树种质资源中发掘TCS1稀有等位变异并研究其功能,深入解析茶树咖啡碱合成机制,为低咖啡碱育种提供新的基因资源。【方法】利用特异引物TCS1P InDel F/R对673份茶树资源中的TCS1等位变异进行鉴定;使用引物TCS1cDNAF/R,从含有新稀有等位变异的茶树资源中克隆基因的cDNA全长序列;利用生物信息学、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和原核表达等方法研究新发现稀有等位基因的功能。【结果】在部分大理茶(C.taliensis)资源中鉴定到一个新的TCS1稀有等位变异,命名为TCS1g。从大理茶资源‘龙陵17’(LL17,含有的TCS1等位变异为TCS1a和TCS1g)中克隆了TCS1g。TCS1g的编码区序列全长为1 098 bp,编码365个氨基酸,编码蛋白的分子量和理论等电点分别为40.9 kD和5.1。序列比对结果表明,TCS1g与TCS1a、TCS1b、TCS1c、TCS1d、TCS1e、TCS1f的相似度在94.1%—99.2%;与具有可可碱合成酶活性(TS)的TCS1b和TCS1c编码蛋白序列相似度均大于96.7%,而与同时具有TS和咖啡碱合成酶(CS)活性的TCS1a、TCS1d、TCS1e、TCS1f相似度都小于95.4%,且TCS1g第221位氨基酸残基与TCS1b、TCS1c同为组氨酸(His),而TCS1a、TCS1d、TCS1e、TCS1f为精氨酸(Arg)。第221位氨基酸残基位于TCS1g蛋白活性中心,该位点的突变(His突变为Arg),可以导致TCS1g的等电点(5.05变为5.06)和亲水性(-0.119变为-0.123)发生改变。此外,5′上游调控区域的比对结果显示TCS1g、TCS1b、TCS1c起始密码子(ATG)比TCS1a、TCS1d、TCS1e、TCS1f延后了15 bp。原核表达发现TCS1g具有TS活性,活性为44.3 pkat/mg,但未检测到CS活性。qRT-PCR的结果表明LL17中等位变异TCS1g有表达。LL17的咖啡碱和可可碱的含量分别为40.3 mg·g^(-1)和5.4 mg·g^(-1)。【结论】鉴定并克隆了一个新的TCS1稀有等位变异TCS1g,其在LL17中具有一定的表达水平,且其表达蛋白具有TS活性,而未检测到CS活性;推测决定TCS1g仅具有TS活性的关键位点是第221位氨基酸残基。

优化追肥养分配方对提升茶树新梢品质的效果

优化茶园养分管理效率是提高茶叶产量、品质的重要手段。为明确优化追肥养分配方对提升茶树新梢品质的效果,设置了4个养分处理:不施肥对照(CK);农民习惯施肥(T1);优化专用配方追肥(T2,N∶P∶K∶Mg比例为32∶4∶4∶1);添加硝化抑制的专用配方肥(T3)。在盆栽和田间试验条件下测定了茶树生长量、新梢品质、养分吸收总量、肥料利用率和土壤肥力对养分优化的响应。结果表明,与不施用追肥相比,各施肥处理下茶树枝条持嫩性、叶片含水率、茶叶品质显著提升;与农民习惯施肥相比,专用配方和添加硝化抑制剂的2种追肥处理下枝条的持嫩性均显著增加;添加硝化抑制剂的追肥对茶树新梢的叶绿素总量、氮平衡指数、新梢氨基酸含量具有进一步的提高作用,而对茶树新梢茶多酚、类黄酮总量和花青素积累具有显著抑制效果,有利于降低绿茶的酚氨比,提高其滋味品质。表明优化追肥养分配方对茶树新梢品质具有显著改善效果,是提高茶园养分管理效率的重要措施。

影响抹茶鲜叶原料产量与品质的关键因素研究

抹茶品质与鲜叶原料有密切关系,文章就茶树品种以及覆盖遮阴、施肥技术这3个影响抹茶原料产量、品质的重要因素进行综述,同时提出了提升抹茶质量的研究方向,为我国抹茶园田间生产管理提供参考。

不同氮肥水平下春季茶树新梢代谢组学变化

基于超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)研究了春季追施不同水平的氮肥对茶树不同时期新梢产量及品质代谢物的影响。结果表明,采摘时期对新梢品质代谢物的影响要大于氮肥水平的影响,氮素水平对于采摘前期新梢产量及品质代谢物的影响最明显,对采摘中、后期新梢品质代谢物的影响不明显。采摘前期增施氮肥可显著提高茶叶产量,但在采摘中期,适氮条件下茶树产量最高。采摘前期,增加氮肥供应下,部分儿茶素(没食子儿茶素、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯)含量下降,但是黄酮苷类(槲皮素鼠李糖苷、山柰酚葡萄糖苷、山柰酚)含量上升,有利于提升茶叶品质。

化肥减施配施有机肥对春茶产量、品质和经济效益的影响

为探索茶园科学施肥技术,2022年在酉阳自治县茶园开展了化肥减施配施有机肥对春茶产量、品质和经济效益影响的田间对比试验。结果表明,与农民习惯施肥相比,优化施肥模式在化肥减施78.6%的情况下,明显提高芽叶密度,春茶产量增加16.5%;提高了新梢游离氨基酸总量、降低了酚氨比,特别是对中期春茶的增产提质作用明显;节本增收2.37万元/hm2,经济效益十分显著;“有机肥+茶树专用复合肥”模式优势明显,值得推广应用。