王强兵，张丽群，孙道伦，高婧斐

1.夹江县农业局，614100；2.乐山市茶产业发展中心，614100

白化（Albino）是植物叶色突变体的常见类型之一，是一种由基因型、环境的异常变化、激素失调、叶绿素合成途径相关基因突变等内部基因和外部环境共同作用下形成的非正常颜色改变，广泛存在于植物界中。目前研究人员在多数植物中发现了白化苗，如水稻（Oryza sativa）、小麦（Triticum aestivum）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）等。大部分白化植物缺乏叶绿素，不能正常进行光合作用，导致植株生长缓慢甚至死亡，通常被作为一种生理病害加以研究。随着茶产业的不断发展和安吉白茶、黄金芽等特色茶资源的兴起，新梢白化茶树成为一种珍稀的种质资源被广泛关注。本文对白化茶树的概念、分类、表型变化及白化形成机理研究现状等方面进行探讨。

一、白化茶概述

白化茶（Albino tea），俗称白茶或白叶茶，是指受遗传因素或外界因素影响，导致体内叶绿素合成不足而含量较少，芽叶呈白色、黄色或金白色变异的茶树种质资源[1]，不同于我国传统茶类中按茶叶加工工艺分类的白茶。

茶树白化现象早在一千多年前的唐朝就有记载。《茶经》“七之事”有云：《永嘉图经》“永嘉县东三百里有白茶山”，宋徽宗赵佶《大观茶论》（1107—1110）中记载，“白茶自为一种，与常茶不同，其条敷阐，其叶莹薄。崖林之间，偶然生出，盖非人力所可致。正焙之者不过四五家，生者不过一二株，所造止于二三胯而已。”并指出如加工得法，则“表里昭澈，如玉之在璞，他无与伦比。”随着茶树资源的不断开发和利用，在安徽、四川、湖南、浙江等地先后有发现茶树叶片白化现象的报道，但都被视为一种生理病害，并没有引起重视。随着安吉白茶的兴起，茶树的白化现象才被广泛关注。

二、白化茶资源及分类

安吉白茶，又称白叶1号，是最早被开发和利用的白化茶树品种。1980年8月在安吉县天荒坪大溪村海拔800 m的高山上发现，1982年首次繁育成功第一代无性系白茶，1998年通过浙江省级茶树品种认定，正式改名为白叶1号。目前已有的白化茶树品种有很多，如“白叶1号”“黄金芽”“中黄1号”“中黄2号“千年雪”“御金香”等。王开荣等[1]根据对宁波数十份白化茶资源及其后代的研究，对白化茶进行了详细的分类，如图1。笔者认为，可以通过白化成因和表型特征，将白化茶树品种分为白色系——低温敏感型、黄色系——光照敏感型、复色系——光温不敏感型3类。

1.白色系——低温敏感型

白色系白化茶新梢芽叶表现为纯白色、金白色或乳黄色（最大白化程度时仍为白色），随着生长环境温度变化，芽叶颜色逐步转为绿色。白色系——低温敏感型白化茶的叶片白化只出现在相对低温时新萌展的春梢，有着明显的白化启动—返绿的温度阈值，并表现出阶段性白化—返绿现象。这类茶树在气温相对较低的春季，嫩芽出现不同程度的白化并维持一段时间后，伸展的芽叶出现返绿现象。

白叶1号是典型的低温敏感型茶树白化品种，在19℃恒温条件下，能够观察到典型的白化—返绿过程，新生叶片经过约2周白化期后开始出现返绿现象，30 d后明显返绿，40 d后叶色已经完全恢复到正常状态；而当芽萌发时的环境温度达到23℃时，就观察不到这种先白化再返绿的现象；白化突变表达的温度阈值在20～22℃之间[2]。属于低温敏感型的白化茶还有千年雪、四明雪芽等品种，但不同品种茶芽白化表现差异较大。王开荣等[3]研究表明，在15℃恒温条件下，千年雪新梢均出现白化，白化持续到驻芽后；而白叶1号春梢出现白化，夏秋梢无白化表现。自然条件下，当露地温度为15℃时，千年雪与白叶1号从萌动开始即白化；15～22℃时，白化在一二叶期启动，千年雪白化启动较白叶1号稍早；20～25℃时，千年雪仍有较稳定的白化表现，白叶1号难有良好的白化表现。四明雪芽白化温度上限为25℃，温度低于15℃时，春夏秋均呈白化。虽然不同品种对温度的敏感程度不同，但都具有遗传稳定性。

2.黄色系——光照敏感型

黄色系白化茶芽叶颜色表现为金黄、淡黄或浅黄，这类白化茶因其表现“黄叶茶”，通常也称为黄化茶。黄色系——光照敏感型白化茶新梢的白化主要依赖于光照强度，与白叶1号、四明雪芽、千年雪等白化茶属于不同变型。这种类型的白化茶白化—返绿决定于光照强度，随光照强度增强白化明显，而与温度、土质、肥培条件基本无关[4]。

图1 白化茶树资源分类图

黄金芽白化启动的光照阈值为1.1万～1.5万lx，适宜范围为1.5万～6.0万lx；新梢的黄色可维持2～3个季节，春梢在秋季返绿，秋梢白化叶色能维持至第二年春茶开采；夏梢刚成熟时对白化叶进行遮光处理，不同遮光材料的返绿速率表现为贴黑胶布＞白纸片＞玻璃，与遮光率呈正比[5]。虞富莲[6]研究发现，中黄1号与中黄2号茶园中，只有可见光直射部分的芽叶呈现为黄色，仅有漫射光照射或生长在隐蔽处的芽叶呈绿色。王开荣等[4]研究表明，露地条件下的御金香，春季萌芽初期呈乳黄色，而后黄色加深，随光照增强呈黄色，秋季起返绿；当遮阳率达到30%（5月中旬前、9月上旬后）、50%（7—9月初）时，各期新梢在未成熟前表现淡黄色，成熟后呈现绿色。

3.复色系——光温不敏感型

复色系或称花色系——光温不敏感型，这类资源的白化表现基本与光照、温度等外界生态环境无关，属于恒定性白化，主要是由绿色和白色、黄色等镶嵌组成的复色叶。因其白化表现复杂，叶片由部分绿色和部分白化镶嵌而成，也有全白叶、全绿叶或全白枝、全绿枝共存，在生产上推广应用较少。

三、白化茶的表型变化

1.叶绿体结构破坏，叶绿素含量低

叶绿体膜结构破坏，叶绿素含量降低是白化茶特异性最显著的表现。叶绿素是茶树进行光合作用的重要物质，其含量能反映茶树的光合效率和生产能力，叶绿素含量越高，光合作用的能力就越强。韩楠[7]将黄金芽、御金香、金光等3个白化茶树品种叶绿素含量与福鼎大白茶进行比较，发现白化茶叶绿素含量低于福鼎大白茶；白化茶白化阶段叶绿素含量降低，复绿阶段长出的叶片叶绿素含量高，而叶绿素组成没有显著差异。对叶绿体内部放大观察发现，白化茶在自然强光照射下，细胞内叶绿体模糊不明显，叶绿体多数呈现空腔，片层结构紊乱；遮阴条件下，细胞内叶绿体数量明显增加，外形呈规则椭圆形，叶绿体膜结构完整；遮阴处理后，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、β-胡萝卜素显著增加[2,8]。

2.氨基酸含量升高，多酚类含量降低

白化茶第二大特点是其新梢氨基酸（尤其是茶氨酸）含量较高，茶多酚含量较低。氨基酸是茶汤中重要的呈味物质之一，其含量与绿茶品质评分相关系数高达0.787～0.876[9]。黄色系——光敏感型白化茶树品种春、夏、秋三季新梢的氨基酸含量均显著高于常规对照品种福鼎大白茶，其中春季新梢中氨基酸含量最高，为福鼎大白茶的1.5～2.0倍，但茶多酚含量刚好相反[7,10]。白色系——低温敏感型白化茶树品种白叶1号在整个返白过程中，游离氨基酸总量随白化程度的增加而增加，在复绿过程中又降低，茶多酚含量的变化趋势与氨基酸相反[2]。茶多酚变化趋势与氨基酸相反，使酚氨比下降，有利于提高绿茶鲜爽度，降低其苦涩味，是生产高档优质绿茶的重要原料。

四、白化形成机理研究现状

因不同种类白化茶白化成因不同，因此，其白化形成机理也不尽相同。

1.白色系——低温敏感型

低温是诱导白化产生的一个重要因素。低温敏感型白化茶树品种白叶1号进入返白期后，叶肉细胞叶绿体内基粒结构不断遭到破坏，膜系统逐步解体；同时，叶片中色素蛋白无法积累和稳定存在又阻碍了叶绿体中类囊体膜的形成，最终导致叶绿体膜结构的完全崩溃[2]。另一方面，叶绿素生物合成需要完整而正常的膜系统，叶绿体结构的解体使叶绿素合成受阻，含量降低，表现为叶片的白化。相同情况在“小雪芽”中也有发生[8]，低温使“小雪芽”叶片中1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因DXS1和DXS2，以及原叶绿素酸酯还原酶基因Por1和Por2表达受到抑制，导致叶片叶绿素和类胡萝卜素含量缺乏；叶绿素和类胡萝卜素的缺乏诱导抑制捕光叶绿素a/b结合蛋白基因Lhcb1-2和Lhcb7表达，导致叶片中色素蛋白无法积累，阻碍叶绿体中类囊体膜的形成，最终导致叶片白化。马春雷等[11]采用RT-PCR和RACE技术克隆了茶树叶绿素合成相关基因全长，并通过qRT-PCR技术检测白化期及返绿期的基因差异表达，证明了叶绿素合成受阻导致的叶片色素类物质含量降低或消失是叶片白化的直接原因。

李娜娜等[12]比较了绿叶茶树品种福鼎大白茶和新梢白化茶树品种“小雪芽”的转录组，根据二者差异表达基因GO和COG功能分析比较，推测这类白化茶树可能是由蛋白质翻译后的修饰过程引起的。李勤[13]从白叶1号典型的3个发育阶段筛选出不同时期变化较大的蛋白质点，发现这些蛋白质中存在大量的与代谢及蛋白质加工相关的蛋白质，从蛋白质水平验证了李娜娜的推测。

2.黄色系——光照敏感型

在强光下，植物中的类胡萝卜素通过叶黄素循环，耗散光系统II（PSII）的过剩能量，从而保护叶绿素免受破坏。但是，当类胡萝卜素合成受阻，过量光能会使植物产生大量活性氧，引起膜结构过氧化损伤，从而破坏膜系统，尤其是叶绿体中的类囊体膜系统[14]。自然条件下，白鸡冠黄化最明显的叶片中SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）等防御蛋白酶类含量低，随着遮阴处理、光强降低，其含量呈显著升高趋势，与白色系——低温敏感型茶树白叶1号研究结果相似[15]。表明在强光胁迫下，黄色系——光敏感型新梢白化茶树叶片中防御酶活性低，不能清除由过剩光能引起的活性氧，造成叶绿体和类囊体膜结构氧化降解，使叶绿素生物合成受阻，从而表现为白化表型。

王开荣等[16]对黄色系——光照敏感型茶树品种黄金芽进行遮阴处理，发现与不遮阴对照相比，表达上调基因902个，表达下调基因490个；其中72个基因表达在遮阴条件下完全受抑制，214个基因的表达在无遮阴条件下受抑制。受强光照抑制的基因包括光诱导蛋白、糖结合蛋白、蔗糖和氨基酸转运因子、肽链内切酶抑制蛋白、核糖体失活等基因，使黄金芽茶树对强光环境的耐受力较弱，产生新梢白化。吴全金[17]研究发现，白鸡冠叶片遮阴后发生大范围的代谢活动，KEGG注释到代谢途径的Unigene多达3 674条，将近一半比例参与代谢。遮阴与对照茶树差异表达基因分析发现，遮阴处理后的白鸡冠下调差异表达基因远远多于上调差异表达基因；差异基因GO功能注释表明，遮阴处理叶色变绿后，下调差异表达基因富集在核糖体、质体、叶绿体被膜、叶绿体发育相关以及叶绿素捕光蛋白相关的基因，上调差异表达基因富集在氧化还原过程、氧化还原酶活性；差异基因KEGG代谢通路富集分析表明，遮阴处理组显著富集光合作用、叶绿素和卟啉代谢、类胡萝卜素代谢、类黄酮合成途径等和芽叶色泽白化相关的代谢通路。据此推测，强光照促进茶树叶片膜结构的氧化水解，降低叶绿体含量，同时抑制色素合成，使叶色白化；遮阴后，氧化还原过程相关基因表达下调，而叶绿素、卟啉代谢、类胡萝卜素、类黄酮合成途径等代谢相关基因上调表达，加速了叶绿素、类黄酮类物质的合成和积累，使叶片返绿，多酚类含量增加。叶绿素合成途径中唯一需要光的反应是NADPH-原叶绿素酸酯氧化还原酶POR催化原叶绿素酸酯转变成叶绿素酸酯的过程[18]。