梁月荣 郑新强 陆建良 赵东 叶俭慧
(浙江大学茶叶研究所浙江杭州 310058)
摘 要 本文从茶树遗传资源研究、茶树品种选育研究、育种鉴定和诱变技术研究、分子生物学技术应用研究以及良种......................................................................................................................................................育种研究的进展;......................................................................................................................................................................育种研究进展。
关键词 茶;遗传资源;新品种;鉴定;诱变
Advances in genetic and breeding research of tea plant (2013)
LIANG Yuerong, ZHENG Xinqiang, LU Jianliang, ZHAO Dong, YE Jianhui
(Zhejiang University Tea Research Institute, Hangzhou 310058, China)
Abstract Advances in genetic and breeding research of tea plant in 2013 in China were reviewed in the fields of tea genetic resources, .......................................................................................................breeding, as well as fine cultivars and fine methods. The research ....................................................................................construction, tea breeding identification technology and molecular biology techniques.
Key words Camellia sinensis; genetic resources; new variety; identification; mutagenesis
1 中国茶树遗传育种研究
1.1 茶树遗传资源研究
中国历来重视茶树遗传资源的收集和保存。2013年在原有资源调查的基础上,古茶树研究取得了新进展。云南农科院茶叶研究人员对西双版纳州境内的古茶树进行逐片、逐株全面系统的调查研究,分析了古茶树资源种类、树龄、数量、分布情况和生长状况。...........................................................................................................................................................
.............................................................................提出了相应保护措施 [1]。在中美合作项目“云南古茶树群落现状、评价与保护研究”项目实施期间,对云南省云县的野生和栽培古茶树资源的普查显示,.......................................................................................................................................................................................
.............................................................................................茶树资源的安全缺乏保障及对地方良种开发的力度和深度不够是茶树资源研究中的突出问题[3]。
资源研究和开发利用是资源研究的主要目的。利用聚类分析和主成分分析对云南野生茶树种质资源的25个农艺性状进行遗传多样性分析表明,....................................................................................................................
.........................................................................................................................,茸毛丰富;茶多酚含量平均28.57%(变幅19.88-36.36%);氨基酸含量平均2.71%(变幅0.84-4.90%);咖啡碱含量1.28-4.45%[6]。福建对野生茶树调查显示,.......................................................................................................................................,茶多酚40.46-42.40% [7]。为资源开发利用提供了重要的技术参数。
茶树育种资源研究存在的问题:首先,野生茶树.............................................................再次,古茶树的保护面临严重挑战。2012年9月27日,勐海巴达大茶树(1号)轰然倒下,向我们警示:古茶树濒临威胁[9-13]。
1.2 茶树品种选育研究
利用收集的茶树育种资源开展品种选育取得较大进展。国家种质大叶茶树资源圃(勐海)已收集保存2000余份茶树资源,从中筛选出的红茶、绿茶兼制品种32份,功能性和形态特异的品种20份[14]。以‘云抗14号’和‘福鼎大白茶’................................................................、抗性好[17]。
浙江宁波从天然突变枝无性.....................................................................................安吉白茶相当[19]。
四川通过系统选择培育的‘川沐28号’和‘马边绿1号’茶树品种春季发期分别比‘福鼎大白茶’早4-5 d和2-4 d;且芽头肥壮,易采独芽;生化品质成分含量与对照相当;用其鲜叶制作名茶滋味鲜浓[20]。四川农业大学培育的‘川农黄芽早’.....................
1.3 育种鉴定和诱变技术研究
对不同茶树品种的氟含量研究表明,不同茶树品种间氟含量的差异达到显著水平,其中参试品种中水浸出氟含量以‘霞浦元宵茶’最高,全氟含量以‘丹桂’最高;茶树品种间和叶位间氟浸出率差异显著,其中氟总浸出率最高的品种是‘龙井43’(97.2%),‘丹桂’最低(58.9%)[23]。不同茶树品种的1芽4叶氟含量为15.30-157.60 mg/kg,以‘云抗10号’氟含量最低,可作为云南氟富集特征研究和大叶种茶树低氟选育的对照品种[24]。采用叶绿素荧光技术测定不同茶树品种的叶绿素荧光参数,并用其预测品种的光能利用效率和生物产量[25]。
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1.4 分子生物学技术应用研究
四川利用SRAP标记对30份茶树种质资源进行遗传多样性分析揭示,基因多样性指数为0.3421-0.5455,平均0.422 7;.......................................................................................................表明CsELIP1的表达可能存在PsⅡ光合效率介导的调节方式,也可能涉及茶叶细胞的光保护作用[35]。
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1.5 良种良法技术研究
为了开发茶树良种资源的高效栽培技术,四川对荥经枇杷茶的生物学性状、新梢生育期进行了研究。结果表明:荥经枇杷茶野生大茶树树型以乔木型为主,...............................................................................针对该品种提出了相应的栽培技术要点[39]。
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2 国外茶树遗传育种研究
2.1 茶树再生系统构建
茶树再生系统是组织培养工厂化育苗和转基因等研究的必经途径和基本手段,由于茶树是多酚类含量高的木本植物,....................................................................................................................:1/4 MS + 6 mg/L IBA[43]。
有人以金花茶未成熟胚诱导的白色、红色和黄色的愈伤组织为材料诱导芽和发根,4.5μM 2,4-D诱导白色愈..............................................................................胞胚直接萌发为小植株[44]。
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其中RM1和RM2均形成具有显著抗氧化活性的多酚类。RM1的多酚类水平为3.47±0.21 mg/g(干重)等量的没食子酸[45]。
2.2 茶树育种鉴定技术研究
有人开发了反相超高压液相色谱(UHPLC)与高分辨率MS的非定向检测方法,用于检测茶叶生物化学成分。当把这些非定向检测数据结合多变量统计分析,如主成分分析(PCA)与最小偏二乘判别分析(PLS-DA),加上原产国家标记性离子指标进行动态分析,该方法可以清晰区分绿茶的原产国,对红茶样品也有一定效果。无偏非定向分析技术的意义在于许多重要成分都可以是未知的[46]。有人开发了近红外(NIR)光谱技术与多元校正技术耦合的方法进行多酚类和维生素C的无创检测,在育种早期筛选种应用非常有效[47]。利用遗传算法(Genetic algorithms)优化电子鼻系统进行茶叶品质鉴定也进行了尝试[48]。
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............................................................................这些指标可以在育种筛选中参考[51]。
2.3 分子生物学技术应用
利用Illumina测序技术对山茶属6个种的7种完整叶绿素(cp)基因组测序显示:cp基因组长度约157kb,含123 unique 基因,其中23个在IR区重复。cp基因组数据的获得有助于明晰山茶属中‘种’的定义,按‘种’构建出基于细胞器的‘条形码’,并用于揭示种间的系统发育关系。基于cp基因组的系统基因组学是解决山茶属种间系统发育关系的有效途径[51]。从大理茶叶绿体基因组鉴定出32个叶绿体微卫星标记,从滇山茶的4个自然群体的96个单株检测出10个多态性微卫星标记。研究结果显示,被研究材料遗传分化度高,但基因流有限。鉴定的 cpSSR 标记将有助于对滇山茶的群体遗传学、保护生物学和系统地理学的深入研究[53]。
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............................................................................加速育种进程[56]。
印度学者研究了干旱胁迫下基因转录和表达的差异。在干旱胁迫下,表达差异的基因涉及碳水化合物代谢、逆境响应、蛋白修饰和翻译等过程;..............................................................................
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参考文献
1罗向前,李思颖,王家金,陈啸云,梁名志,周玉忠,蒋会兵. 西双版纳古茶树资源调查. 西南农业学报,2013, 26(1):46-51.
2 杨光武. 云县古茶树资源保护与开发利用探讨.中国茶叶, 2013(8):4-6.
3 汪云刚,赵红艳.临沧茶树地方良种及其开发利用对策.湖南农业科学.
4 段志芬,刘本英,汪云刚,谢 瑾,孙雪梅,宋维希,矣兵,马玲. 云南野生茶树资源农艺性状多样性分析.西北农业学报,2013,22(1):125-131.
5 李慧,宋维希,周萌,李友勇,马玲,段志芬,矣兵,刘本英.云南省野生茶树资源的鉴定评价与筛选. 湖南农业科学.
6 尹杰,牛素贞,宋勤飞,宋勤飞,刘进平,陈曦.黔西南州野生茶树的性状特征及品质分析.浙江农业学报,2013,25(4):782-786.
7 吕宁,周玉瑶,冯廷俭. 福建现存野生茶树群落分布.福建茶叶,2013(3):21-26.
8 虞富莲.茶树龄乱象. 中国茶叶,2013(7):38-39.
9 雷杰龙. 古茶树不能承受之重. 普洱,2013(1):26-31.
10 虞富莲.巴达大茶树的死说明什么?中国茶叶,2013(3):4-6.
11 白马非马.古茶树的祸福双刃剑. 普洱,2013(1):40-42.
12 庄生晓梦.晃荡古六大茶山. 普洱,2013(1):32-38.
13 刘大江. 千年栽培型茶树王的故乡-西双版纳古茶山印象之南糯山. 茶博览, 2013(1): 58-61.
14 尚卫琼,梁名志,田易萍,刘本英,陈春林,李朝云. 云南省茶树育种研究进展. 安徽农业科学,2013,41(13):5700-5702.
15 黄玫,王家金,包云秀,杨兴荣,李 慧,谢瑾,孙雪梅,李友勇,刘本英. 茶树新品种‘云茶春韵’选育研究. 西南农业学报, 2013,26(2):436-440.
16 徐丕忠,王家金,田易萍,周 萌,孙雪梅,李友勇,刘本英. 云南绿茶新品种‘云抗47号’的选育.西南农业学报,2013, 26(4):1337-1343.
17 罗 凡,王 云,李春华,苏光明,董光洪,李明雍. 高品质高产型茶树新品种‘云顶早’的选育研究. 西南农业学报,2013,26:432-435.
18 王开荣,韩震,梁月荣,张龙杰,李明,王盛彬.黄色白化茶树新品种“御金香"选育研究. 中国茶叶,2013(6):24-25.
19 付杰,陈旭东,于天祥,夏小欢,黄磊.芽叶白化茶树新品系更楼白茶的选育初报. 茶叶科学技术,2013(1):13-16.
20 杨安,唐茜,谢文钢,黄福涛,汪婷, 郭雅丹.绿茶新品种川沭28号和马边绿1号的生化特性及制茶品质初探. 广东农业科学,2013(10):27-30.
21 郭雅丹,汪婷,曾 艳,唐 茜. 早生优质茶树新品种‘川农黄芽早’黄茶适制性研究. 西南农业学报,2013,26:446-450.
22 余有本,王衍成,纪昌中,吴世明,李华海,周天山. 优良茶树新品种陕茶1号的选育.西北农业学报,2013,22(7):169-173.
23 王丽,郑德勇,叶乃兴,刘 伟,杨江帆.不同茶树品种氟含量的研究.武夷学院学报, 2013, 32(2):32-36.
24 李友勇,田易萍,孙雪梅,梁名志,刘本英,徐丕忠,包云秀,周萌.云南茶树良种氟含量变化比较研究. 安徽农业科学,2013,41(14):6185-6187.
25 唐敏,侯渝嘉,黄尚俊,邬秀宏,胡翔.不同茶树品种(系)叶绿素荧光特性比较. 西南农业学报,2013,26:1463-1467.
26 张翠玲,王 玉,丁兆堂,王正欣,刘方新. 茶树无性系品种抗寒性的LT50研究. 山东农业科学,2013,45(6):24-25.
27 李惠民,鹿颜.茶树叶片含水量对抗寒性的影响研究.茶叶,2013,39(2):72-74.
28 马德新,丁兆堂.茶树优质抗寒种质及基因资源发掘与开发利用数据库建设. 农业网络信息,2013(3):20-21.
29 罗意,董丽娟,段继华,李赛君.福鼎大白茶等20个茶树品种实生苗抗寒性鉴定与评价.茶叶通讯,2013,40(2):3-5.
30 范中信,叶淼炎,叶水娟,金雅芬,吴茂棋. 若干无性系良种径山茶的品质特征研究. 茶叶,2013,39(3):141-145.
31 李庆伟.山东茶区无性系茶树品种主要生化成分分析研究. 农学学报,2013,3(7):33-35.
32 刘晓东,杨春,汤周斌,刘玉芳.适制六堡茶茶树品种部分遗传标记特征及其在六堡茶选育种中的作用. 中国农学通报,2013,29(4):136-140.
33 席春奕,唐茜,吴永胜,许静逸,惠,吴琦. 30份四川茶树种质资源遗传多样性与亲缘关系的SRAP分析. 贵州农业科学,2013,41(2):6-9.
34 陈林波,刘本英,汪云刚,夏丽飞,李友勇,田易萍.茶树HMGS基因的克隆与序列分析. 西北农业学报,2013,22(5):72-76.
35 李先文 ,崔友勇,罗秉轮,高庆玲. 茶树早期光诱导蛋白1基因的克隆和表达分析. 信阳师范学院学报-自然科学版,2013, 26(2): 208-212.
36 王小萍,李春华,马 伟,王 云. 利用RAPD和ISSR标记对茶树新品种特早213与福选9号的鉴定. 西南农业学报,2013,26(4):1332-1336.
37 夏丽飞,陈林波,梁名志,邓威威,田易萍,刘本英,刘 军. 特异茶树资源生物碱测定及相关基因表达分析. 西南农业学报,2013,26(3):947-949.
38 唐建敏,汪婷,郭雅丹,曾艳,唐茜荥经枇杷茶野生大茶树生物学特性的初步观察. 贵州农业科学,2013,41(2):19-22.
39 张维成. 云南紫娟特种茶特征及栽培要点.中国茶叶,2013(1):25.
40 刘 洋,张丽霞,向勤锃,孙海伟,刘腾飞,侯 剑. 山东茶树品种引进情况的调查研究. 山东农业科学2013,45(6):39-43,54.
41 黄燕芬,吴 曦,周国兰,赵华富.茶树无菌播种建立植株再生体系. 河南农业科学,2013,42(5):60-63.
42 曹仁勇,陈学好,赵慧,高起荣. 不同茶树品种扦插生根对比试验.江苏农业科学,2013,41(5):233-234.
43 Molina SP,Rey HY,Perez M, Mroginski LA. Plant regeneration of tea (Camellia sinensis) by in vitro culture of meristems, axillary buds and uninodal segments. Revista De La Facultad De Ciencias Agrarias, 2013, 45(1): 127-134.
44 Lü J, Chen R, Zhang M, Silva JATD, Ma G. Plant regeneration via somatic embryogenesis and shoot organogenesis from immature cotyledons of Camellia nitidissima Chi. Journal of Plant Physiology, 2013, 170:1202-1211.
45 Hazarika RR & Received RC. Establishment of dedifferentiated callus of haploid origin from unfertilized ovaries of tea [Camellia sinensis (L.) O. Kuntze] as a potential source of total phenolics and antioxidant activity. In Vitro Cell Development Biology-Plant, 2013, 49:60-69.
47 Pissard A, Pierna JAF, Baeten V, Sinnaeve G, Lognay G, Mouteau A, Dupont P, Rondia A and Lateur M. Non-destructive measurement of vitamin C, total polyphenol and sugar content in apples using near-infrared spectroscopy. Journal of the Science of Food and Agriculture,2013,93: 238-244.
48 Shi B, Zhao L, Zhi R, Xi X. Optimization of electronic nose se
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