梁月榮 喬如穎 鄭新強 陸建良 趙 東
(浙江大學茶葉研究所,杭州310058)
育種材料的早期鑒定仍然是茶樹育種研究的核心領域。意大利和瑞士學者將超高壓液相色譜(UHPLC)應用到茶葉的化學成分的快速測定,并與正交膠束電動毛細管色譜 (MEKC)結合,可以在3 min準確、快速定性和定量鑒定茶湯中的6種兒茶素類和咖啡因[1]。韓國與美國學者合作開發(fā)了近紅外反射光譜(NIRS)技術快速鑒定茶葉中9種兒茶素類化合物和咖啡因等品質化學成分,證明除了GC和 EGCG-3Me兩種成分的相關性較低外,其余化合物的快速檢測結果與HPLC檢測結果存在高度相關性[2];該方法可以作為茶葉品質成分的快速檢測手段。伊朗研究者開發(fā)了分散液-液相微萃取(DLLME)結合氣相色譜-氮磷檢測(GC-NPD)技術測定茶葉等的咖啡因,利用該技術檢測了綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶和袋泡茶樣品,檢測結果穩(wěn)定,最低檢出限(LOD)和最低定量限(LOQ)分別為0.02 μg/mL 和 0.05 μg/mL[3]。日本學者用吸附柱結合溶劑輔助香氣蒸發(fā)(SAFE)技術研究不同茶樹品種和不同茶類的香氣,鑒定出58個揮發(fā)性成分峰,香氣稀釋因子(FD)41-47之間。2-異丙基-3-甲氧基吡嗪,2-乙烯基 ethenyl-3,5-二甲基吡嗪,順式-4,5-環(huán)氧-(E)-2-癸烯醛,4-乙烯基愈創(chuàng)木酚,(E)-異丁子香酚,3-苯丙酸等6種香氣物質是首次從中國綠茶中檢出。在所有檢測品種中,4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮,3-羥基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮,香豆素,香草醛,香葉醇,(E)-異丁子香酚,2-甲氧基苯酚等是所有品種中都顯示很高的FD因子,不受品種和季節(jié)的影響;說明該7種香氣是中國綠茶的基本香氣成分;(E)-異丁子香酚是一種之前未曾報道的高FD因子的香氣成分,其含量與加工工藝有關[4]。斯里蘭卡研究者分析了35份茶樹育種資源的生化指標,結合主成分分析,認為鮮葉的發(fā)酵速率、總多酚類、總兒茶素類和色素含量與品種的品質特性相關,可以作為雜交親本選配的依據[5]。茶樹品種對茶輪斑病抗性研究取得了進展,印度研究者發(fā)現(xiàn),易感茶輪斑病的茶樹品種在受到病菌侵染時谷胱甘肽還原酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、過氧物酶和多酚氧化酶等酶活力明顯高于抗性品種[6]。
古茶樹資源保護和開發(fā)是我國茶樹品種資源研究的新課題。研究者對云南曼糯古茶山及代表性古茶樹生存狀況的實地調查,結合文獻資料進行分析,把保護與開發(fā)當?shù)毓挪枭阶鳛榘l(fā)展農村旅游產業(yè)的途徑[7]。云南省在昌寧發(fā)現(xiàn)了42個群落15萬株古茶樹,通過研究古茶樹群落寄附生生物種間聯(lián)結關系[8],提出土壤改良和茶樹改造措施,開發(fā)了恢復古茶樹景觀效果的栽培技術[9]。廣西調查了凌云白毫野生茶樹種群[10];廣東韶關羅坑自然保護區(qū)發(fā)現(xiàn)了1000株以上千年野生古茶樹[11]。為了保護高香茶樹育種資源,潮州建立資源圃,開發(fā)了古茶樹育苗技術,對鳳凰山10種不同香型的名優(yōu)古茶樹開展了保護[12]。秦巴山區(qū)對古茶樹采取了專人實地管護、加強茶樹和土壤改造、開發(fā)繁育技術等措施搶救保護古茶樹[13]。貴州省對睛隆縣發(fā)現(xiàn)的茶樹資源進行了調查,探明了資源的生態(tài)環(huán)境與基本特征[14],銅仁市在沿河縣、印江縣、德江縣、石阡縣海拔在800-1100 m的高寒山區(qū)發(fā)現(xiàn)了共有5087株野生茶樹[15]。
現(xiàn)代生物技術在茶樹資源研究領域得到廣泛應用。研究了SNaPshot技術進行茶樹SNPs分型的可行性,證明SNaPshot技術對茶樹SNPs的分型準確性高、重復性好,可以用于茶樹遺傳多樣性分析以及茶樹遺傳圖譜構建等方面的研究[16]。篩選出可用于鑒別浙江省茶樹品種的核心鑒定SSR引物和標準品種,并應用于未知茶苗身份鑒定[17]。研究了TCS1,TIDH和sAMS等關鍵酶基因表達對茶樹可可堿與咖啡因比例關系的影響;TCS1基因表達與咖啡因含量顯著相關,與茶堿含量無關[18]。采用高通量測序技術鑒定了冷應答miRNA,研究茶樹耐寒分子機理[19,20]。在低溫逆境條件下,低溫誘導新梢白化茶樹品種‘白葉1號’的有46個上調miRNA,45個下調miRNA;而普通品種‘迎霜’則有31個上調miRNA,43個下調miRNA[19]。用特早生茶樹品種‘龍井43’和晚生品種‘政和大白茶’越冬芽進行差減雜交法分別構建休眠芽文庫和萌發(fā)芽文庫,獲得1242個萌發(fā)芽文庫特有EST和494個萌發(fā)芽文庫特有的EST[20]。用多重分形消除趨勢波動分析法(multifractal detrended fluctuation analysis,MFDFA)分析葉片形態(tài),可以準確區(qū)分不同茶樹品種[21]。以‘龍井 43’、‘中茶 108’、‘中黃 1 號’和‘中黃2號’茶樹品種為材料進行RNA測序分析(RNA-Seq),可以有效地鑒別不同品種基因表達的差異性[22]。
茶樹資源鑒定利用和新品種選育取得了新進展。系統(tǒng)鑒定了我國代表性茶樹種質嘌呤生物堿[23],對福建省培育的茶樹品種生育期、生化成分、遺傳多樣性分析進行了系統(tǒng)分析[24]。研究了秋季新梢越冬過程過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)等抗性酶的活力與茶樹品種抗性之間的關系[25];湖北對從地方茶樹資源中鑒定出EGCG含量均在9.0% 以上的品種‘鄂茶7號’、‘五峰310’、‘五峰602’和‘宣恩 65’等[26]。Lu等鑒定了 71個中國栽培茶樹品種的 3″-甲基-EGCG(EGCG3″Me)含量,篩選出部分EGCG3″Me含量高于10 mg/g的茶樹品種[27]。10個茶樹新品種通過了全國茶樹品種鑒定委員會的鑒定,分別是:‘中茶111’、‘黔茶8號’、‘安慶 8902’、‘巴渝特早’、‘山坡綠’、‘蘇茶120’、‘花秋1 號’、‘天府28 號’、‘湘妃翠’、‘鴻雁13號’。煙臺市林業(yè)技術推廣站培育的‘煙茶1號’茶樹新品種通過山東省林木品種審定,該品種抗寒力強,為北部茶區(qū)提供了新的適栽品種[28]。特異優(yōu)質茶樹新品種‘中黃1號’通過浙江省林木品種認定[29]。寧波黃金韻茶葉科技有限公司和浙江大學共同培育的‘黃金甲’、‘醉金紅’和‘瑞雪1號’等3個新梢白化茶樹新品種獲得植物新品種權證書。
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