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2014年度茶树育种技术发展报告

2015-02-20梁月荣乔如颖郑新强陆建良

茶叶 2015年1期
关键词:茶树茶叶品种

梁月荣 乔如颖 郑新强 陆建良 赵 东

(浙江大学茶叶研究所,杭州310058)

1 国外茶树育种技术研究进展

育种材料的早期鉴定仍然是茶树育种研究的核心领域。意大利和瑞士学者将超高压液相色谱(UHPLC)应用到茶叶的化学成分的快速测定,并与正交胶束电动毛细管色谱 (MEKC)结合,可以在3 min准确、快速定性和定量鉴定茶汤中的6种儿茶素类和咖啡因[1]。韩国与美国学者合作开发了近红外反射光谱(NIRS)技术快速鉴定茶叶中9种儿茶素类化合物和咖啡因等品质化学成分,证明除了GC和 EGCG-3Me两种成分的相关性较低外,其余化合物的快速检测结果与HPLC检测结果存在高度相关性[2];该方法可以作为茶叶品质成分的快速检测手段。伊朗研究者开发了分散液-液相微萃取(DLLME)结合气相色谱-氮磷检测(GC-NPD)技术测定茶叶等的咖啡因,利用该技术检测了绿茶、红茶、乌龙茶、白茶和袋泡茶样品,检测结果稳定,最低检出限(LOD)和最低定量限(LOQ)分别为0.02 μg/mL 和 0.05 μg/mL[3]。日本学者用吸附柱结合溶剂辅助香气蒸发(SAFE)技术研究不同茶树品种和不同茶类的香气,鉴定出58个挥发性成分峰,香气稀释因子(FD)41-47之间。2-异丙基-3-甲氧基吡嗪,2-乙烯基 ethenyl-3,5-二甲基吡嗪,顺式-4,5-环氧-(E)-2-癸烯醛,4-乙烯基愈创木酚,(E)-异丁子香酚,3-苯丙酸等6种香气物质是首次从中国绿茶中检出。在所有检测品种中,4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮,3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮,香豆素,香草醛,香叶醇,(E)-异丁子香酚,2-甲氧基苯酚等是所有品种中都显示很高的FD因子,不受品种和季节的影响;说明该7种香气是中国绿茶的基本香气成分;(E)-异丁子香酚是一种之前未曾报道的高FD因子的香气成分,其含量与加工工艺有关[4]。斯里兰卡研究者分析了35份茶树育种资源的生化指标,结合主成分分析,认为鲜叶的发酵速率、总多酚类、总儿茶素类和色素含量与品种的品质特性相关,可以作为杂交亲本选配的依据[5]。茶树品种对茶轮斑病抗性研究取得了进展,印度研究者发现,易感茶轮斑病的茶树品种在受到病菌侵染时谷胱甘肽还原酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧物酶和多酚氧化酶等酶活力明显高于抗性品种[6]。

2 国内茶树育种技术研究进展

古茶树资源保护和开发是我国茶树品种资源研究的新课题。研究者对云南曼糯古茶山及代表性古茶树生存状况的实地调查,结合文献资料进行分析,把保护与开发当地古茶山作为发展农村旅游产业的途径[7]。云南省在昌宁发现了42个群落15万株古茶树,通过研究古茶树群落寄附生生物种间联结关系[8],提出土壤改良和茶树改造措施,开发了恢复古茶树景观效果的栽培技术[9]。广西调查了凌云白毫野生茶树种群[10];广东韶关罗坑自然保护区发现了1000株以上千年野生古茶树[11]。为了保护高香茶树育种资源,潮州建立资源圃,开发了古茶树育苗技术,对凤凰山10种不同香型的名优古茶树开展了保护[12]。秦巴山区对古茶树采取了专人实地管护、加强茶树和土壤改造、开发繁育技术等措施抢救保护古茶树[13]。贵州省对睛隆县发现的茶树资源进行了调查,探明了资源的生态环境与基本特征[14],铜仁市在沿河县、印江县、德江县、石阡县海拔在800-1100 m的高寒山区发现了共有5087株野生茶树[15]。

现代生物技术在茶树资源研究领域得到广泛应用。研究了SNaPshot技术进行茶树SNPs分型的可行性,证明SNaPshot技术对茶树SNPs的分型准确性高、重复性好,可以用于茶树遗传多样性分析以及茶树遗传图谱构建等方面的研究[16]。筛选出可用于鉴别浙江省茶树品种的核心鉴定SSR引物和标准品种,并应用于未知茶苗身份鉴定[17]。研究了TCS1,TIDH和sAMS等关键酶基因表达对茶树可可碱与咖啡因比例关系的影响;TCS1基因表达与咖啡因含量显著相关,与茶碱含量无关[18]。采用高通量测序技术鉴定了冷应答miRNA,研究茶树耐寒分子机理[19,20]。在低温逆境条件下,低温诱导新梢白化茶树品种‘白叶1号’的有46个上调miRNA,45个下调miRNA;而普通品种‘迎霜’则有31个上调miRNA,43个下调miRNA[19]。用特早生茶树品种‘龙井43’和晚生品种‘政和大白茶’越冬芽进行差减杂交法分别构建休眠芽文库和萌发芽文库,获得1242个萌发芽文库特有EST和494个萌发芽文库特有的EST[20]。用多重分形消除趋势波动分析法(multifractal detrended fluctuation analysis,MFDFA)分析叶片形态,可以准确区分不同茶树品种[21]。以‘龙井 43’、‘中茶 108’、‘中黄 1 号’和‘中黄2号’茶树品种为材料进行RNA测序分析(RNA-Seq),可以有效地鉴别不同品种基因表达的差异性[22]。

茶树资源鉴定利用和新品种选育取得了新进展。系统鉴定了我国代表性茶树种质嘌呤生物碱[23],对福建省培育的茶树品种生育期、生化成分、遗传多样性分析进行了系统分析[24]。研究了秋季新梢越冬过程过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)等抗性酶的活力与茶树品种抗性之间的关系[25];湖北对从地方茶树资源中鉴定出EGCG含量均在9.0% 以上的品种‘鄂茶7号’、‘五峰310’、‘五峰602’和‘宣恩 65’等[26]。Lu等鉴定了 71个中国栽培茶树品种的 3″-甲基-EGCG(EGCG3″Me)含量,筛选出部分EGCG3″Me含量高于10 mg/g的茶树品种[27]。10个茶树新品种通过了全国茶树品种鉴定委员会的鉴定,分别是:‘中茶111’、‘黔茶8号’、‘安庆 8902’、‘巴渝特早’、‘山坡绿’、‘苏茶120’、‘花秋1 号’、‘天府28 号’、‘湘妃翠’、‘鸿雁13号’。烟台市林业技术推广站培育的‘烟茶1号’茶树新品种通过山东省林木品种审定,该品种抗寒力强,为北部茶区提供了新的适栽品种[28]。特异优质茶树新品种‘中黄1号’通过浙江省林木品种认定[29]。宁波黄金韵茶叶科技有限公司和浙江大学共同培育的‘黄金甲’、‘醉金红’和‘瑞雪1号’等3个新梢白化茶树新品种获得植物新品种权证书。

1 Naldi M,Fiori J,Gotti R,Periat A,Veuthey JL,Guillarme D,Andrisano V.UHPLC determination of catechins for the quality control of green tea.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2014,88:307-314.

2 Lee MS,Hwang YS,Lee J,Choung MG.The characterization of caffeine and nine individual catechins in the leaves of green tea(Camellia sinensis L.)by near-infrared reflectance spectroscopy.Food Chemistry,2014,158:351-357.

3 Sereshti H,Samadi S.A rapid and simple determination of caffeine in teas,coffees and eight beverages.Food Chemistry,2014,158:8-13.

4 Baba R,Kumazawa K.characterization of the potent odorants contributing to the characteristic aroma of Chinese green tea infusions by aroma extract dilution analysis.Journal of Agricultural and Food Chemistry,2014,62:8308-8313.

5 Kottawa-Arachchi JD,Gunasekare MTK,Ranatunga MAB,Punyasiri PAN,Jayasinghe L.Use of biochemical compounds in tea germplasm characterization and its implications in tea breeding in Sri Lanka.Journal of the National Science Foundation of Sri Lanka,2014,41(4):309-318.

7 陈红伟,汪云刚,玉香甩,陈洪云,许燕.曼糯古茶山考察报告.安徽农业科学,2014,42(13):4167-4168.

8 王青,黄衡芝,王俊,潘瑶,宋平,沈立新.景迈一芒景古茶园茶树群落寄附生植物种间联结研究.西部农林科学,2014,43(3):45-50.

9 杨建平.恢复古茶树景观效果的栽培技术.蚕桑茶叶通讯,2014,167:34-36.

10 叶靖平,林朝赐,李良活,汤周斌,顾华东.凌云白毫野生茶树种群调查初报.中国茶叶,2014(4):19-20.

11 李凌.罗坑自然保护区发现千年野生古茶树群.茶博览,2014(2):94-94.

12 沈钿洲,林伟周.潮州凤凰名优古茶树保护技术.农业与技术,2014,34(8):161-162.

13 姜文俊,张国锋,陈仍侠,刘瑛.秦巴山区古茶树抢救保护技术探究.汉中科技,2014(1):49-51.

14 曹雨,罗琳杰,王家伦,贺伯虎,段学艺,王霖,张正文,刘蔚蓝,赵华富,袁静,徐杰.晴隆县原生态古茶树调查及评鉴.安徽农业科学,2014,42(3):689-693.

15 温顺位,徐代刚,刘学,陈学芝,杨琴.铜仁市古茶树和野生茶树资源调查与保护利用.贵州农业科学,2014,42(7):145-149.

16 张成才,谭礼强,王丽鸳,韦康,成浩.SNaPshot技术检测茶树SNP研究.茶叶科学,2014,34(2):180-187.

17 张成才,刘园,姜燕华,吴立赟,王丽鸳,韦康,成浩.SSR标记鉴定浙江省主要无性系茶树品种的研究.植物遗传资源学报,2014,15:926-931.

18 Li J,Wei YL,Li YY,Pang L,Deng WW,Jiang CJ.A correlation study of caffeine content with theobromine content,cSNPs,and transcriptional expression of three genes in tea plants.Crop Science,2014,54(3):1124-1132.

19 Zhang Y,Zhu X,Chen X ,Song C,Zou Z,Wang Y,Wang M,Fang W,Li X.Identification and characterization of coldresponsive microRNAs in tea plant(Camellia sinensis)and their targets using high-throughput sequencing and degradome analysis.BMC Plant Biology 2014,14:271-288.

20 Wang X,Hao X,Ma C,Cao H,Yue C,Wang L,Zeng J,Yang Y.Identification of differential gene expression profiles between winter dormant and sprouting axillary buds in tea plant(Camellia sinensis)by suppression subtractive hybridization.Tree Genetics and Genomes,2014,10:1149-1159.

21 Wang F,Zou RB,Liao GP,Li JW,Liu ZQ.Local multifractal detrended fluctuation analysis for tea breeds identification.International JournalofBiomathematics, 2014, 7:14500481-145004814.

22 Wang L,Wang X,Yue C,Cao H,Zhou Y,Yang Y.Development of a 44 K custom oligo microarray using 454pyrosequencing data for large-scale gene expressionanalysis of Camellia sinensis.Scientia Horticulturae 174(2014)133-141.

23 金基强,周晨阳,马春雷,姚明哲,马建强,陈 亮.我国代表性茶树种质嘌呤生物碱的鉴定.植物遗传资源学报,2014,15(2):279-285.

24 陈常颂,陈志辉,钟秋生,林郑和,游小妹,王秀萍,余文权.闽育茶树品种生育期与生化成分比较及遗传多样性分析.茶叶科学2014,34(2):172-179.

25 黄海涛,余继忠,王贤波,张伟,周铁锋,敖存.不同抗寒性茶树品种秋季新梢的生理特性研究.浙江农业学报,2014,26(4):925-928.

26 金孝芳,贾尚智,石亚亚,曹丹,龚自明.湖北地方茶树种质资源中酯型儿茶素含量研究.热带作物学报,2014,35(3):438-442.

27 Lv HP,Yang T,Ma CY,Wang CP,Shi J,Zhang Y,Peng QH,Tan JF,Guo L,Lin Z.Analysis of naturally occurring 300-Methylepigallocatechin gallate in 71 major tea cultivars grown in China and its processing characteristics.Journal of Functional Foods,2014,7:727-736.

28 牟进鹏.“烟茶1号”茶树新品种选育研究报告.福建茶叶,2014(1):24-26.

29 黄茶育种协作组.特异优质茶树新品种“中黄1号”选育研究.中国茶叶,2014(9):8-9.

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