茶树种质资源研究进展_马建强_姚明哲_陈亮
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DOI :10.20045/ki.issn.2096-0220.2023.06.001引文格式:俞滢,梁子钧,张磊,等. 福建特异茶树种质资源研究进展[J ]. 茶叶学报,2023,64(6):1−12. 优秀学者论坛 俞滢,女,1990年生,茶学博士,福建省农业科学院茶叶研究所助理研究员,主要从事茶树种质资源与遗传育种研究,任《茶叶学报》青年编委。
参与国家自然科学基金项目3项,主持福建省自然科学基金和福建省属公益类科研院所基本科研专项各1项。
以第一作者在《Journal of Agricultural and Food Chemistry 》《Scientia Horticulture 》《Molecules 》《园艺学报》《分子植物育种》《茶叶学报》等国内外期刊发表学术论文7篇。
福建特异茶树种质资源研究进展俞 滢1,梁子钧1,2,张 磊1,赵翊暄1,2,陈 强1,2,杨如兴1*(1. 福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心,福建 福州 350013;2. 福建农林大学园艺学院,福建 福州 350002)摘 要: 福建省茶树种质资源丰富,特异资源种类繁多,这些茶树特异资源为研究茶树遗传多样性和茶树生物化学特性发挥重要的作用。
茶树特异资源研究有利于拓展茶树资源利用的广度与深度,实现更高的市场价值。
本文综述了福建地区高氨基酸、高茶多酚、高咖啡碱、低咖啡碱、高苦茶碱、高EGCG 、高EGCG3"Me 、叶色变异、高香型等茶树资源的研究进展,对今后茶树特异品种资源应用方向进行展望,以期为茶树遗传育种的研究重点提供参考。
关键词: 茶树;种质资源;特异;育种;进展中图分类号: TS272;S571.1文献标志码: A文章编号: 2096−0220(2023)06−0001−12Research Progress on Specialty Tea Germplasms of FujianYU Ying 1, LIANG Zi-jun 1,2, ZHANG Lei 1, ZHAO Yi-xuan 1,2, CHEN Qiang 1,2, YANG Ru-xing 1*(1. Tea Research Institute , Fujian Academy of Agricultural Sciences/Fujian Branch of National Tea Tree ImprovementCenter , Fuzhou , Fujian 350013, China ; 2. College of Horticulture , Fujian Agriculture andForestry University , Fuzhou , Fujian 350002, China )收稿日期: 2023−12−01初稿;2023−12−15修改稿基金项目: 国家茶叶产业技术体系(CARS-19);福建省自然科学基金(2023J05065);福建省属公益类科研院所基本科研专项(2023R1089);福建省农业科学院自由探索科技创新项目(ZYTS2023007)。
云南茶树种质资源研究进展作者:李丹罗军武来源:《科技创新导报》2011年第05期摘要:云南地区茶树种质资源丰富多样,对其进行深入研究对茶树的起源、演变、培育新型资源等都具有重大意义的。
本文分别从不同的遗传标记入手(形体学标记、细胞学标记、生化标记、化学标记、分子标记),对云南茶树种质资源相关研究进行综述,以推动茶树种质资源的发展。
关键词:云南茶树种质资源遗传标记中图分类号:S571 文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0005-02Recent Advances of Tea (Camellia sinensis)Germplasm Resource in Yunnan ProvinceAbstract:There are very diverse Germplasm resources in Yunnan province,studying it depply is very significant for the origin birthplaces of tea,evolution of tea,breeding of new variety of tea.In this paper we summarize the relevant research about tea germplasm resources in Yunnan province,which relate with different genetic markers including form marker,cell marker,biochemical marker,chemical marker and molecular marker.It is hope that this paper can promote the development of tea germplasm resources.Key Word:Yunnan Province,tea germplasm resource,genetic marks云南茶树种质资源丰富,特别是野生资源。
茶树种质资源鉴定与利用的研究茶是中国最优秀的国粹之一,自古以来,中国人便以茶为佳饮,有“茶禅一味”之说。
现代茶业的发展离不开科技创新,其中茶树种质资源的研究是关键。
茶树种质资源鉴定与利用的研究是茶叶生产的重要副部分。
鉴定出不同地区、不同品种、不同栽培方式的茶树种质资源的异同,并针对性地进行利用,将有助于优化种植结构、提高茶叶品质和产量,为茶叶产业的健康发展提供坚实的科技支撑。
一、茶树种质资源的概述茶树是半常绿乔木,属于山茶科,是中国南方及其周边地区的常见落叶或半常绿灌木或小乔木。
速生、适宜栽植、具有较强的适应性、抗逆性和医用价值,所以广泛栽培。
目前全球茶叶生产以中国为主,全球茶叶的70%以上都产于中国。
中国的茶文化博大精深,用茶创造出了不少传统名茶,如龙井茶、铁观音、碧螺春等。
而茶叶的品质良莠不齐,茶叶的生长环境、种植方式、采摘时间和方法都会对茶叶的特点产生影响。
在提高茶叶品质的前提下,茶树种质资源的研究是必不可少的。
茶树种质资源包括中国茶区和海外茶区,其中中国茶区以中国南方地区为主,分布在云贵高原和南方沿海地区。
中国茶树品种权益归中国国有,保护较重,因此国内的茶树种质资源研究较为深入。
而海外茶区主要分布在印度、斯里兰卡、肯尼亚等国家和地区。
这些地区的茶树生长环境、生理特征、品种资源等存在较大差异,值得深入研究。
二、茶树种质资源鉴定的方法和指标1. 外部形态鉴定外部形态鉴定是茶树种质资源鉴定的基础,它主要是观察茶树的树形、枝叶长势、芽叶性状、花果特征、根系形态等多方面的性状来判断其种属、品种。
外部形态鉴定可以分为目视鉴定和显微镜下鉴定。
目视鉴定比较粗略,主要是通过人眼来判断,会受到主观因素的干扰。
而显微镜下鉴定则更加精细,可以对茶叶的细节进行更加准确地观察和分析,结果更加可靠。
2. 生物学鉴定生物学鉴定主要是通过研究茶树的生物学性状,如陆地多倍体性、胚胎型、花粉形态、花器形态等性状,确定茶树的属种、品种和亲缘关系。
茶树种质资源研究进展一、引言种质资源是开展茶树种质创新、育种和新产品开发的重要基础,茶叶科技创新和产业可持续发展离不开丰富多样的种质资源。
茶树种质资源是茶学学科的重要组成之一。
茶原产中国,在复杂的生态环境条件下,经过长期演化和选择形成了丰富多样的茶树种质资源,包括野生茶树、地方品种、选育品种、品系和遗传材料等。
我国高度重视茶树种质资源的收集、保存和保护工作,专门建立了国家种质杭州茶树圃和勐海分圃,作为茶树资源的永久保存基地。
近年来,茶树种质资源存量不断增加,资源管理基本实现了信息化,资源鉴定评价逐步从表型深入到分子水平,研究水平不断提高。
二、学科式展现状和进展(一)发展现状与动态1. 茶树资源的收集、保存与保护我国茶树种质资源的收集起始于2 0世纪5 0年代,但有组织、有计划、大规模的收集工作集中在2 0世纪8 0-9 0年代,当时曾对从云南、四川、贵州、广西、广东、湖南、福建和海南等茶叶主产区的野生资源和地方品种等进行了较全面的考察收集[ l ] 。
近年来,茶树资源的收集主要靠科研人员的自发需求,但收集手段和方法有了较大改进,如全球卫星定位仪( GP S )、数码照相机、数码摄像机、便携式电脑的应用使资源考察及信息的采集更加准确、可靠。
通过不间断的收集,截至2 0 0 9年年底国家种质杭州茶树圃和勤海分圃已收集保存各类茶组植物资源近3 0 0 0份,其中,约1 0 %为野生资源、6 0 %为地方品种、3 0 %为选育品种和育种材料。
此外,在各省市茶叶研究所分散保存的茶树种质资源约有4 0 0 0份(含部分重复保存的资源)。
茶树资源以迁地保存和保护为主。
在保存方式上,除植株形式外,还有室内营养体保存、DNA库等辅助保存形式。
中国农业科学院茶叶研究所利用组培技术在室内保存了200 余份野生及濒危茶树资源,利用超低温冷藏方式保存了600 余份各地茶树资源的DNA 样本。
近年来,各级地方政府逐渐开始关注茶树原生境保护的问题。
陕西茶树种质资源研究现状及展望丁帅涛;任华江;辛轶;江昌俊;纪晓明;胡歆【摘要】茶树种质资源是茶树育种、遗传研究及生产利用的重要物质基础,是茶产业可持续发展的动力.本文综述了近几年来国内学者对陕西茶树种质资源分类、生化成分、DNA分子鉴定等方面的研究现状,并对陕西茶树种质资源保护利用进行了展望,为科学保护与合理利用陕西茶树种质资源提供参考依据.【期刊名称】《茶叶通讯》【年(卷),期】2017(044)004【总页数】5页(P3-7)【关键词】陕西;茶树种质资源;研究现状;展望【作者】丁帅涛;任华江;辛轶;江昌俊;纪晓明;胡歆【作者单位】陕西苍山秦茶集团有限公司,陕西西安 710003;陕西苍山秦茶集团有限公司,陕西西安 710003;咸阳泾渭茯茶有限公司,陕西咸阳 712044;陕西苍山秦茶集团有限公司,陕西西安 710003;安徽农业大学,安徽合肥 230036;陕西苍山秦茶集团有限公司,陕西西安 710003;咸阳泾渭茯茶有限公司,陕西咸阳 712044;陕西苍山秦茶集团有限公司,陕西西安 710003;咸阳泾渭茯茶有限公司,陕西咸阳712044【正文语种】中文【中图分类】S571.1茶树属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)茶种(Camellia sinensis),起源于中国的云南、四川等地,中国是最早发现、栽培茶树及利用茶叶的国家[1]。
茶叶生产利用、品种创新及生物技术研究的重要物质载体是茶树种质资源,开展茶树种质资源研究对促进茶叶科技创新及茶产业可持续发展具有重要意义[2-3]。
陕西茶区隶属江北茶区,北屏秦岭、南倚巴山,栽种茶树历史悠久,具有深厚文化底蕴、优势地缘区域及生态环境等特征,是我国最北部茶区之一,也是我国北方茶区丰产、优质、高抗茶树种质资源天然基因库,茶树种质资源遗传多样性极为丰富。
1 陕西茶树种质资源研究现状1.1 分类鉴定以陕西地方茶树品种为主的茶树种质资源调查,发现陕西茶树种质资源具有显著的地域性,同时具有众多优良特性的单株,调查结果代表了当时陕西茶树种质资源的现状[4-5]。
茶树种质资源研究进展一、本文概述茶树,作为世界三大无酒精饮料之一——茶的主要生产来源,其种质资源的深入研究对于茶产业的可持续发展具有重要意义。
本文旨在综述近年来茶树种质资源研究的进展,包括种质资源的收集与保存、遗传多样性分析、重要农艺性状基因的挖掘以及分子标记辅助育种等方面的内容。
通过对前人研究成果的梳理和评价,本文旨在为茶树种质资源的进一步研究和利用提供理论支持和参考。
在茶树种质资源的收集与保存方面,近年来国内外学者在全球范围内进行了广泛的种质资源调查,收集了大量具有不同遗传背景和优良性状的茶树品种和种质。
同时,通过建立完善的种质资源库和保存技术体系,为种质资源的长期保存和有效利用提供了保障。
在遗传多样性分析方面,随着分子生物学技术的发展,越来越多的分子标记技术被应用于茶树种质资源的遗传多样性分析。
这些技术不仅提高了分析的准确性和效率,还有助于揭示茶树种群的遗传结构和进化关系,为茶树种质资源的合理利用和育种创新提供了科学依据。
在重要农艺性状基因的挖掘方面,研究者们通过关联分析、基因定位等方法,成功挖掘了一批与茶树产量、品质等重要农艺性状相关的基因。
这些基因的发现为茶树的遗传改良和分子育种提供了新的候选基因资源。
在分子标记辅助育种方面,利用分子标记技术对茶树进行早期选择、辅助杂交育种等工作已成为当前研究的热点。
通过结合传统育种技术和现代分子标记技术,有望提高茶树种质资源的育种效率和选育出更具优良性状的茶树新品种。
茶树种质资源研究进展显著,但仍面临诸多挑战和机遇。
未来,随着科学技术的不断进步和创新,相信茶树种质资源的研究将取得更加丰硕的成果,为茶产业的持续健康发展提供有力支撑。
二、茶树种质资源的分类与特点茶树种质资源,作为植物界的一大类群,具有丰富多样的遗传背景和生态适应性。
根据生物学特性和遗传关系,茶树种质资源主要可分为野生种、栽培种以及它们的杂交种和选育种。
野生种是茶树遗传多样性的重要来源,具有适应性强、抗逆性好的特点。
茶树种质资源调查鉴定及遗传多样性研究进展王春梅2陈叙生1曾旭1叶玉龙1刘跃云1(1四川省宜宾市农业科学院;2四川农业大学园艺学院茶学系)摘要:本文对我国茶树种质资源开发、利用及保存现状进行了分析,并从形态标记、细胞标记、生化标记和分子标记四种标记手段方面,对我国茶树种质资源现状进行了归纳概述,旨在为茶树种质资源的系统研究提供理论基础。
关键词:茶树种质资源多样性标记1前言1.1背景现状我国种茶历史悠久,茶区分布辽阔,地跨暖温带、亚热带、边缘热带。
西自东经94O的西藏自治区米林,东至东经122O的台湾省东岸,南起北纬18O的海南岛榆林,北到北纬37O的山东荣城。
经过人工培育以及复杂的自然条件的影响,现已形成了丰富多彩的茶树种质资源。
世界山茶科植物约有23属380多种,我国就有15属260多种。
据俞德浚研究报道,早在1951年茶属全世界已发现约100--15种,我国西南地区就有60多种。
丰富的茶树资源有乔木型、小乔木型、灌木型,且有性状独特、多种多样的野生茶树,种类琳琅满目。
Harbime J.B指出,大茶树是一个巨大基因库,从遗传学、生理学、生物化学、细胞学、分子生物学等方面,研究茶树起源、演化、分类等,均有较高的学术价值。
通过对各类型茶树的系统比较研究,王平盛、虞富莲等发现在形态特征、遗传基础等方面茶树由野生型到栽培型都发生了连续的、渐进的变化,并表现出丰富的多样性。
我国茶树圃现已保存茶树种质的类型包括野生资源、地方品种、选育品种、品系、遗传材料和其他各类的茶树资源。
野生资源是非人工栽培的茶树,不包括荒芜的栽培茶树。
地方品种是在一定地域范围内生产上长期栽培的农家品种,包括有性系和无性系两类。
选育品种是采用单株选择、人工杂交或诱变等育种法选育,并通过国家或省级农作物品种审定机构或鉴定。
品系是采用单株选择、人工杂交或诱变等育种选育,并有一定数量的个体,已进行过品系比较试验而未进行品种区域性试验的株系。
茶叶科学 2015,35(1):11~16Journal of Tea Science 投稿平台:收稿日期:2014-10-13 修订日期:2014-10-15 基金项目:国家茶叶产业技术体系项目(CARS-023)资助作者简介:马建强,男,博士,助理研究员,主要从事茶树种质资源研究。
*通讯作者:liangchen@茶树种质资源研究进展马建强,姚明哲,陈亮*中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心,农业部茶树生物学与资源利用重点实验室,浙江 杭州 310008摘要:茶树种质资源是茶树育种、遗传研究和生产利用的物质基础,也是茶产业持续发展的潜力所在。
本文综述了近年来国内外茶树种质资源的收集、保存、鉴定评价和利用的研究进展,并针对我国茶树种质资源研究中存在的问题,展望了相关研究的发展方向。
关键词:茶树;种质资源;研究进展中图分类号:S571.1 文献标识码:A 文章编号:1000-369X (2015)01-011-06 Research Progress on Germplasms ofTea Plant (Camellia sinensis )MA Jianqiang, YAO Mingzhe, CHEN Liang *Tea Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences, National Center for Tea Improvement /Key Laboratory of TeaBiology and Resources Utilization, Ministry of Agriculture, Hangzhou 310008, ChinaAbstract: Tea germplasms are the necessary material bases for tea breeding, genetic research and production, as well as the drivers of sustainable development for tea industry. In this paper, the research progress on tea plant germplasm resources, including collection, conservation, evaluation and utilization, was reviewed, and the problems existed in the research on tea plant germplasm resources in China were proposed. Keywords: tea plant, germplasm, progress茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]属山茶科(Theaceae )山茶属(Camellia L.),起源于我国西南地区,至今已有三千多年的栽培历史,并先后传入日本、印度、斯里兰卡等50多个国家,目前已成为全世界三大饮料作物之一。
茶树种质资源是茶树种质创新、育种和新产品开发的物质基础,开展茶树种质资源研究,对促进茶叶科技创新和产业可持续发展具有重要意义。
本文重点就21世纪以来国内外茶树种质资源研究的进展和动态做一综述,以期为广大茶叶科学研究人员提供参考。
1 茶树种质资源收集和保存种质资源收集与保存的数量多寡和质量优劣直接影响着茶树育种和茶树生物学研究的深度和广度。
据不完全统计,目前全世界保存的茶树种质资源超过15 000份,其中印度茶叶协会托克莱试验站和南印度茶叶种植者联合会茶叶研究所保存有3 350余份;日本国立蔬菜茶叶研究所通过大量引进国外茶树资DOI:10.13305/ki.jts.2015.01.00312 茶叶科学35卷源,其资源存量已有4 000份;印度尼西亚茶叶和金鸡纳研究所保存约600份;越南农业科学院北方山区农林科学研究所保存180份;孟加拉国茶叶研究所保存386份[1]。
作为世界茶树的起源中心,我国一直对茶树资源的考察和收集工作十分重视,早在20世纪80~90年代,就先后组织了5次大规模的茶树种质资源区域性考察,征集各类茶树资源1 300多份,并在1990年以中国农业科学院茶叶研究所为依托单位建立了国家种质杭州茶树圃,在云南省农业科学院茶叶研究所建立了国家种质勐海茶树分圃[2-3]。
近年来国内各产茶省也纷纷建立了省级茶树种质资源圃,并积极开展古茶树、野生茶树、地方品种等珍贵资源的调查收集[4-7]。
截至2013年底,国家种质杭州茶树圃和勐海分圃已收集保存国内19个省市、8个国家的茶组植物资源共3 000多份,其中野生资源约占10%、地方品种60%、选育品种和育种材料30%,是目前世界上保存茶树资源类型最多、遗传多样性水平最丰富的茶树种质资源平台[8-9]。
茶树是多年生木本植物,种质资源的保存一般采用田间基因库形式,有迁地保存和原生境保护两种方式。
国内外的大多数茶树资源都是迁地保存,即将收集到的茶树资源种植在资源圃统一管理。
为了更好地保护茶树种质资源,防止人为破坏,近年来国内各级地方政府逐渐开始关注茶树原生境保护的问题。
目前,云南澜沧、双江、西双版纳等地已出台古茶树保护管理条例,福建省启动了茶树优异种质资源保护与利用工程项目,浙江省启动了龙井群体种和鸠坑种的原生境保护项目,这些项目的实施对促进当地茶树资源的遗传多样性保护具有重要意义。
2 茶树种质资源鉴定和评价种质资源的科学鉴定和评价是优异资源发掘和利用的前提,国内外学者从形态学、细胞学、生化和分子水平进行了大量研究。
近年来,为了提高种质鉴定评价的效果和效率,在茶树种质资源分类、鉴定评价方法和技术的标准化、遗传多样性分析、核心种质构建、优异优质资源和重要功能基因发掘等方面都取得了较大的进展。
2.1 茶树种质资源分类对种质资源进行分类是开展资源鉴定和编目的基础。
广义的茶树包含了山茶属茶组[Camellia L. Sect. Thea(L.) Dyer]的所有种和变种。
早期的研究主要以形态学特征为依据进行茶组植物的系统分类。
近些年随着生物化学分析、染色体核型分析、孢粉显微形态分析和分子标记等技术的应用,茶树的分类学研究逐步呈现出形态学、细胞学、生物化学和分子系统学等多学科交叉印证的现象[10]。
在此基础上,茶组植物的种通过归并逐步得到简化,已从原有的40多种和变种归并为大厂茶Camellia tachangensis F. C. Zhang、厚轴茶C. crassicolumna Chang、大理茶C. taliensis (W. W. Smith) Melchior、秃房茶 C. gymnogyna Chang和茶C. sinensis (L.) O. Kuntze 5个种,在茶下分阿萨姆茶 C. sinensis var. assamica (Masters) Kitamura、白毛茶 C.sinensis var. pubilimba Chang 2变种[11]。
2.2 鉴定规范与标准的制订鉴定评价方法和技术的标准化是资源研究的基础,对种质资源的信息交流和材料共享起着重要的促进作用。
我国在2005年出版了《茶树种质资源描述规范和数据标准》[12],对110个资源描述符进行了定义和标准化,并制订了相应的性状分级标准、数据标准和质量控制方法;此后陆续制订了农业行业标准《NY/T 1312—2007 农作物种质资源鉴定技术规范茶树》[13],对茶树64个重要性状的鉴定方法进行了规范;《NY/T 2031—2011农作物优异种质资源评价规范茶树》[14],进一步界定了优异茶树种质资源的评价指标;以及《NY 2422—2013植物新品种特异性、一致性1期马建强,等:茶树种质资源研究进展13与稳定性测试指南茶树》[15],这些标准和规范的出版为茶树种质资源的鉴定评价提供了参考依据,解决了鉴定数据缺乏可比性的难题。
在此基础上,国家茶树种质资源平台已完成了2 000多份茶树资源的共性数据的标准化整理,形成标准化共享数据72 000多个;同时完成了1 500多份茶树资源特性数据的标准化整理,形成标准化特性数据99 000多个,为进一步的资源利用打下了坚实的基础。
2.3 遗传多样性分析除了基于形态学的遗传多样性分析[16-17],分子标记已成为茶树资源遗传多样性鉴定的重要工具。
RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)、AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)、ISSR(Inter Simple Sequence Repeat)、SSR(Simple Sequence Repeat)、CAPS(Cleaved Amplified Polymorphic Sequence)、SNP(Single Nucleotide Polymorphism)等分子标记技术已在茶树中广泛应用[18-21]。
其中代表性研究有:Raina等[22]利用7对AFLP引物对1 664份印度茶树种质资源进行鉴定,扩增到412个基因位点,并采用主成分和聚类分析将全部资源归为6个组,该结果与基于传统形态特征划分的茶树生态类型并不一致;此外该研究还发现印度栽培茶树的遗传多样性呈明显下降趋势。
Taniguchi等[23]利用23个SSR标记对14个国家的788份茶树资源进行分析,结果表明日本茶树资源的杂合度和遗传多样性最低。
Yao等[24]借助SSR标记对我国14个产茶省的450份茶树种质资源进行分析,发现来自广西和云南的茶树资源多样性最高,并以此地域呈现由南向北,由西向东递减趋势,并且沿海地区高于内陆地区,据此推测茶树在中国沿海路或水路传播的可能性较大;不同类型的茶树种质资源相比,野生茶树资源的遗传多样性略高于地方品种和选育品种,说明在栽培驯化和人工选择压力下,栽培茶树的遗传多样性水平有所下降;基因数学模型和Nei遗传距离的聚类结果呈现出明显的遗传结构,且遗传多样性主要来源于茶树群体内的遗传差异,这对今后我国茶树资源的收集保存等工作都具有重要的理论指导意义。
Fang等[25]利用SSR标记对我国185个茶树品种的遗传多样性进行分析,发现适制红茶品种的遗传多样性显著高于适制乌龙茶品种。
Zhao等[26]利用SSR标记对云南25个大理茶(C. taliensis)群体进行分析发现,与驯化群体相比,野生大理茶群体的遗传多样性明显下降且有较强的遗传漂移现象,说明过度采摘和生境破碎化导致了野生种群的遗传多样性下降;而比较驯化和栽培群体发现,在驯化过程中,遗传多样性并没有明显降低;并通过系统发育和聚类分析推测大理茶的驯化可能发生在临近云南西部森林的中心地区。