陳杰丹，馬春雷，陳亮

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所國(guó)家茶樹(shù)改良中心 農(nóng)業(yè)部茶樹(shù)生物學(xué)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，310008

茶樹(shù)的起源中心在中國(guó)云南省，千百年來(lái)的引種活動(dòng)，使得茶樹(shù)的生長(zhǎng)范圍遍及四大洲的50多個(gè)國(guó)家及地區(qū)。由于茶樹(shù)的異花授粉和人類(lèi)的變異選擇，使茶樹(shù)種質(zhì)資源具有非常豐富的遺傳多樣性。茶樹(shù)種質(zhì)資源是茶樹(shù)品種改良的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障種業(yè)安全的戰(zhàn)略性資源。改革開(kāi)放40年來(lái)，我國(guó)茶樹(shù)種質(zhì)資源研究取得了重要成就，為推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

一、收集

我國(guó)茶區(qū)遼闊，生態(tài)條件多樣，種質(zhì)資源十分豐富。自20世紀(jì)80年代起，我國(guó)就開(kāi)始全面系統(tǒng)地考察和收集茶樹(shù)種質(zhì)資源，主要包括4 次大規(guī)模的茶樹(shù)種質(zhì)資源考察收集。1981—1984年，對(duì)云南省61 個(gè)縣市進(jìn)行考察，共收集410 份各類(lèi)資源[1]；1985—1989年，分別在神農(nóng)架及長(zhǎng)江三峽地區(qū)的17 個(gè)縣市和海南省的8 個(gè)縣考察，共收集到160 份資源，其中神農(nóng)架及三峽地區(qū)多為灌木型茶樹(shù)，而海南地區(qū)多為小喬木大葉類(lèi)；1991—1994年，對(duì)川陜黔桂4 個(gè)省區(qū)共63 個(gè)縣進(jìn)行考察，收集400 份資源；1996—1997年，因長(zhǎng)江三峽大壩建設(shè)而對(duì)渝東南黔東北共14個(gè)縣進(jìn)行搶救性考察，補(bǔ)充收集了80 份資源[2-3]。此外，筆者對(duì)云南、福建、浙江、江西、安徽等主要產(chǎn)茶區(qū)持續(xù)開(kāi)展茶樹(shù)種質(zhì)的收集。同時(shí)，通過(guò)國(guó)際合作的方式從韓國(guó)、日本、緬甸、越南等地引進(jìn)部分國(guó)外種質(zhì)資源。

二、保存

茶樹(shù)是一種多年生木本植物，現(xiàn)在主要采用建立資源圃和原生境保護(hù)兩種方式來(lái)保存茶樹(shù)種質(zhì)資源。資源圃保存既能完整保存活體，便于鑒定評(píng)價(jià)，又可以集中管理，方便比較。1990年，在浙江和云南分別建立了“國(guó)家種質(zhì)杭州茶樹(shù)圃”和“國(guó)家種質(zhì)勐海茶樹(shù)分圃”[4]，用于保存中小葉茶和大葉茶資源，是世界上保存茶樹(shù)資源類(lèi)型最多、遺傳多樣性水平最豐富的茶樹(shù)種質(zhì)資源平臺(tái)[5]。改革開(kāi)放40年來(lái)，杭州茶樹(shù)圃累計(jì)保存茶樹(shù)種質(zhì)資源2 296份，包括山茶科山茶屬茶組植物的5 個(gè)種（厚軸茶、大廠茶、大理茶、禿房茶、茶）和2個(gè)變種（白毛茶、阿薩姆茶），此外還保存了24份山茶屬近緣植物。勐海茶樹(shù)分圃累計(jì)保存了1 199 份茶樹(shù)資源，包括野生資源244份，栽培資源953份，過(guò)渡型資源2份，此外還保存了27 份山茶屬近緣植物和4 份遠(yuǎn)緣植物。除國(guó)家級(jí)茶樹(shù)種質(zhì)資源圃外，我國(guó)還建有許多地方資源圃，主要位于福建、湖南、廣西、貴州、廣東、江西、重慶、江蘇等?。ㄊ?、區(qū)）[6-9]。

對(duì)于多年生的茶樹(shù)來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期異地保存，表型會(huì)出現(xiàn)變異，遺傳性也可能發(fā)生改變。對(duì)有些保守性強(qiáng)的茶樹(shù)資源，異地就無(wú)法生存下來(lái)，所以必須進(jìn)行原生境保護(hù)。近年來(lái)，茶樹(shù)資源的原生境保護(hù)也逐漸受到了各級(jí)地方政府的關(guān)注和重視。2009年，福建省啟動(dòng)了地方品種資源保護(hù)項(xiàng)目，浙江省啟動(dòng)了西湖龍井茶群體種和鳩坑種茶樹(shù)資源的原生境保護(hù)項(xiàng)目；2010年以來(lái)，云南瀾滄、雙江、西雙版納、普洱等地先后出臺(tái)了古茶樹(shù)保護(hù)條例，對(duì)野生茶樹(shù)進(jìn)行原生境保護(hù)；2013年，農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)了廣西融水縣元寶山野生茶種質(zhì)原生境保護(hù)點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目；2017年，貴州省政府制定了《貴州省古茶樹(shù)保護(hù)條例》。通過(guò)這些條例項(xiàng)目的實(shí)施能夠有效地促進(jìn)茶樹(shù)種質(zhì)資源的遺傳多樣性保護(hù)。

三、分類(lèi)、描述規(guī)范及編目

科學(xué)的分類(lèi)、統(tǒng)一的描述規(guī)范和編目，是茶樹(shù)種質(zhì)資源深入挖掘和利用的基礎(chǔ)，同時(shí)也是茶樹(shù)種質(zhì)資源科學(xué)管理和共享利用的前提。1958年，Sealy將茶組分為茶C.sinensis(L.)O.Kuntze（包括C.sinensis var.sinensis、阿薩姆茶C.sinensis var.assamica(Masters)Kitamura 2 個(gè)變種），滇緬茶C.irrawadiensis Barua， 大 理 茶 C. taliensis (W. W. Smith) Melchior， 細(xì)柄茶C. gracilipes Merrill ex Sealy 和毛肋茶C. pubicosta Merrill 5種2變種[10]。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著鑒定技術(shù)的快速發(fā)展，莊晚芳[11]、張宏達(dá)[12-13]、閔天祿[14]和陳亮等[15]先后提出了不同茶組植物分類(lèi)系統(tǒng)。陳亮等[15]既充分考慮到茶樹(shù)種間形態(tài)（主要是花器官）上的差異，又兼顧分類(lèi)學(xué)和生物學(xué)種的特點(diǎn)，將茶組植物分為大廠茶C.tachangensis F.C.Zhang、厚軸茶C. crassicolumna Chang、大理茶C. taliensis (W. W. Smith) Melchior、禿房茶C. gymnogyna Chang 和茶C.sinensis(L.)O.Kuntze 5 個(gè)種，其中茶又包含阿薩姆茶C.sinensis var.assamica(Masters) Kitamura 和白毛茶C. sinensis var. pubilimba Chang 2 個(gè)變種。野生大茶樹(shù)主要屬于大廠茶、厚軸茶、大理茶和禿房茶；栽培型茶樹(shù)主要屬于茶、阿薩姆茶、白毛茶等。

長(zhǎng)期以來(lái)，茶樹(shù)資源的鑒定評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一的描述規(guī)范，不同單位采用的性狀描述、鑒定技術(shù)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)各異，使鑒定數(shù)據(jù)缺乏可比性，影響了國(guó)內(nèi)不同單位之間資源數(shù)據(jù)信息的共享。從2005年開(kāi)始，我國(guó)陸續(xù)制定了一系列茶樹(shù)種質(zhì)保存、鑒定和評(píng)價(jià)的描述術(shù)語(yǔ)規(guī)范和茶樹(shù)重要性狀的鑒定方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括《茶樹(shù)種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[16]《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程茶樹(shù)》[17]和《農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源評(píng)價(jià)規(guī)范茶樹(shù)》[18]等。

此外，農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室在2013年發(fā)布了《植物新品種特異性、一致性與穩(wěn)定性測(cè)試指南茶樹(shù)》[19]，為茶樹(shù)種質(zhì)創(chuàng)新提供了知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。同時(shí)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所和云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所分別對(duì)國(guó)家種質(zhì)杭州茶樹(shù)圃和勐海茶樹(shù)分圃中的3 000 多份茶樹(shù)資源，按29個(gè)不同性狀進(jìn)行編目，建立超過(guò)10萬(wàn)數(shù)據(jù)值的茶樹(shù)種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為茶樹(shù)種質(zhì)資源的共享利用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、遺傳多樣性

茶樹(shù)一般自交不親和，世代的異花授粉促使我國(guó)茶樹(shù)資源具有豐富的遺傳多樣性。深入徹底地了解我國(guó)茶樹(shù)資源的變異程度和遺傳多樣性是開(kāi)展茶樹(shù)育種的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著分子遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的快速發(fā)展，遺傳多樣性的檢測(cè)方法也發(fā)生了巨大變化，從形態(tài)和生化成分水平逐漸發(fā)展到DNA分子水平。

形態(tài)的變異是最容易觀察的一種表型變異。周炎花[20]對(duì)浙江、福建、安徽等14 個(gè)主要產(chǎn)茶省區(qū)共406份材料的5個(gè)葉片表型性狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，西南和華南地區(qū)的茶樹(shù)資源葉片表型變異相對(duì)更為豐富；通過(guò)資源類(lèi)型比較發(fā)現(xiàn)選育品種的變異程度比野生資源和地方品種的要小，說(shuō)明人為選擇降低了資源的變異程度。葉乃興等[21]對(duì)中國(guó)和日本的栽培茶樹(shù)花的形態(tài)性狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)茶樹(shù)花性狀品種間變異大，但品種內(nèi)的變異相對(duì)穩(wěn)定，中國(guó)的茶樹(shù)多樣性比日本更為豐富；同時(shí)，對(duì)茶樹(shù)花的生化成分也進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)茶多酚和水溶性糖的變異系數(shù)較大，而水浸出物和咖啡堿含量的變異系數(shù)較小。Jin等[22]采用HPLC對(duì)403份代表性的茶樹(shù)核心資源進(jìn)行鑒定分析，發(fā)現(xiàn)廣東、廣西和云南等南部茶區(qū)春茶一芽二葉的兒茶素含量和變異系數(shù)最高。

利用形態(tài)和生化成分來(lái)考察茶樹(shù)的遺傳變異、物種親緣關(guān)系和系統(tǒng)演化還比較困難，而DNA分子標(biāo)記是研究茶樹(shù)遺傳多樣性和遺傳演化的有效工具。Meegahakumbura 等[23]利用23 個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)來(lái)自中國(guó)和印度的392 份資源進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)中國(guó)和印度的茶樹(shù)種質(zhì)資源都具有豐富的遺傳多樣性，而且中國(guó)的茶、中國(guó)的阿薩姆茶和印度的阿薩姆茶都是獨(dú)立馴化的。Fang等[24]對(duì)185份茶樹(shù)資源進(jìn)行SSR 多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)適制紅茶的茶樹(shù)資源遺傳多樣性明顯高于烏龍茶。Xin等[25]基于AFLP 分子標(biāo)記對(duì)云南5 個(gè)地區(qū)（昆明、大理、麗江、騰沖和楚雄）共190 份云南茶鑒定分析，發(fā)現(xiàn)地區(qū)內(nèi)的茶樹(shù)遺傳多樣性高于地區(qū)間的多樣性，同時(shí)也觀察到這些茶樹(shù)具有豐富的遺傳多樣性。Zhao 等[26]通過(guò)587 份資源的分子標(biāo)記鑒定，檢測(cè)到野生資源內(nèi)的遺傳多樣性和基因漂移都相對(duì)高于近期人工馴化的品種，說(shuō)明人工選擇馴化使得茶樹(shù)資源的遺傳多樣性逐漸變窄。Yao等[27]利用96對(duì)EST-SSR分子標(biāo)記對(duì)來(lái)自中國(guó)14個(gè)茶區(qū)的450份資源進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)來(lái)自廣西、云南和貴州的茶樹(shù)遺傳多樣性最高，隨著遠(yuǎn)離這些區(qū)域，茶樹(shù)遺傳多樣性逐漸降低，根據(jù)這個(gè)規(guī)律可以推測(cè)茶樹(shù)的傳播途徑。

五、核心種質(zhì)的構(gòu)建

目前國(guó)家種質(zhì)茶樹(shù)圃共保存了3 000多份茶樹(shù)資源，豐富的遺傳多樣性為茶樹(shù)遺傳改良提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，由于條件的限制，對(duì)所有材料進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)具有一定難度，而核心種質(zhì)的構(gòu)建為解決上述問(wèn)題提供了新的途徑，用最小的數(shù)量最大程度地代表茶樹(shù)遺傳多樣性。王新超等[28-29]提出茶樹(shù)核心種質(zhì)庫(kù)構(gòu)建的程序和設(shè)想，確定初級(jí)核心種質(zhì)庫(kù)構(gòu)建的最佳取樣策略，并構(gòu)建了包含532份茶樹(shù)資源的初級(jí)核心種質(zhì)庫(kù)。通過(guò)EST-SSR標(biāo)記對(duì)其中414份資源進(jìn)行鑒定篩選，獲得360份資源作為我國(guó)茶樹(shù)種質(zhì)資源的核心種質(zhì)庫(kù)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示其具有豐富的遺傳多樣性和較好的代表性[30]。茶樹(shù)核心種質(zhì)庫(kù)構(gòu)建的完成有助于加快優(yōu)異種質(zhì)和基因的發(fā)掘與利用。

六、優(yōu)異茶樹(shù)資源的鑒定篩選

優(yōu)質(zhì)茶樹(shù)資源的發(fā)掘是資源研究的目的，是開(kāi)展品種改良的基礎(chǔ)，對(duì)茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)科技工作者根據(jù)茶樹(shù)的農(nóng)藝性狀和制茶品質(zhì)篩選了一批優(yōu)異茶樹(shù)資源，并利用其開(kāi)發(fā)名優(yōu)茶。虞富蓮等[31]對(duì)來(lái)自14個(gè)?。▍^(qū)）的200 份材料，從農(nóng)藝性狀、加工品質(zhì)、生化成分、細(xì)胞學(xué)、抗寒性、抗病蟲(chóng)性等方面進(jìn)行了全面系統(tǒng)的鑒定評(píng)價(jià)，篩選出了28份優(yōu)異的茶樹(shù)資源，可供生產(chǎn)利用。陳亮、李素芳等[32-33]分別利用RAPD 和同工酶技術(shù)從DNA 分子水平和蛋白質(zhì)水平對(duì)其中5 份優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行遺傳穩(wěn)定性研究，證明了扦插繁殖的遺傳穩(wěn)定性。金基強(qiáng)等[22,34]從國(guó)家種質(zhì)杭州茶樹(shù)圃選取403 份具有代表性的核心種質(zhì)，采用HPLC 技術(shù)對(duì)兒茶素和嘌呤生物堿進(jìn)行了鑒定評(píng)價(jià)，從中篩選出4 份超常規(guī)兒茶素總量（1 份低、3 份高）、3 份高咖啡堿、1 份高苦茶堿（低咖啡堿）和2 份高可可堿（低咖啡堿）資源。此外，龔志華[35]、王會(huì)[36]、牟鳳娟[37]、王小萍等[38]通過(guò)對(duì)茶樹(shù)種質(zhì)資源的生化成分鑒定評(píng)價(jià)，篩選了一批品質(zhì)優(yōu)異的茶樹(shù)資源。

七、茶樹(shù)種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用

茶樹(shù)種質(zhì)創(chuàng)新的主要手段是人工雜交。利用福鼎大白茶和云南大葉種作為親本雜交，創(chuàng)制了一批茶樹(shù)種質(zhì)，并從中選育出了許多品種，如迎霜、勁峰、福云6 號(hào)、浙農(nóng)12 等[39]。野生茶樹(shù)資源和山茶屬中的其他遠(yuǎn)緣植物具有一些優(yōu)異性狀（如抗病蟲(chóng)性、耐寒性等），利用遠(yuǎn)緣雜交的手段創(chuàng)制優(yōu)異種質(zhì)也取得了一定的進(jìn)展[40-41]。此外，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所利用60Co γ射線和DES化學(xué)誘變劑復(fù)合處理茶樹(shù)，創(chuàng)制了65 個(gè)優(yōu)異的種質(zhì)，其中培育出了早生性、品質(zhì)和抗病性均超過(guò)龍井43的新品種“中茶108”[42-43]。

茶樹(shù)特異資源既是遺傳育種的重要基礎(chǔ)材料，又是高附加值產(chǎn)品的重要材料來(lái)源，特異資源的挖掘與利用已經(jīng)成為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)很多茶樹(shù)品種直接或間接來(lái)源于特異資源。1985年，云南省茶葉科技人員發(fā)現(xiàn)一種紫芽茶資源“紫娟”，紫芽、紫葉、紫莖，茶湯水色亦為紫色，味濃回甘，具有一定的保健功效，現(xiàn)種植面積上萬(wàn)畝。1981年，張宏達(dá)教授發(fā)現(xiàn)一種新的茶樹(shù)資源“可可茶”，是一種不含咖啡堿的茶樹(shù)品種。此后，茶葉科技工作者在此基礎(chǔ)上培育出可可茶1、2號(hào)，其特征為不含咖啡堿、富含可可堿、微量茶葉堿，其可可堿的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)茶樹(shù)品種。浙江“黃金芽”于上世紀(jì)90年代在余姚發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)10 多年的選育而成。中黃1號(hào)、中黃2號(hào)、中黃3號(hào)等黃葉品種也是在特異資源的基礎(chǔ)上選育而成，為廣大茶農(nóng)帶來(lái)了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。湖南“保靖黃金茶”是從當(dāng)?shù)厝后w資源中選育的一批特異新品種，現(xiàn)種植面積超過(guò)5 000 hm2。茶樹(shù)特異種質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用能夠加速茶樹(shù)新品種的培育，滿(mǎn)足人們對(duì)茶葉的不斷變化的需求，并能帶來(lái)顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

八、展望

改革開(kāi)放40年來(lái)，我國(guó)茶樹(shù)種質(zhì)資源研究取得了重要的成就。但是，隨著社會(huì)環(huán)境的改變和種質(zhì)資源整體研究水平的提高，我國(guó)茶樹(shù)種質(zhì)資源的研究工作也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

1.加大資源的收集保護(hù)力度

我國(guó)有著豐富的茶樹(shù)種質(zhì)資源，需要加大茶樹(shù)資源的收集力度。同時(shí)，國(guó)家種質(zhì)杭州茶樹(shù)圃和國(guó)家種質(zhì)勐海茶樹(shù)分圃現(xiàn)在所收集保存的主要是國(guó)內(nèi)的茶樹(shù)種質(zhì)資源，國(guó)外的資源數(shù)量較少，需要加強(qiáng)國(guó)際合作，收集引進(jìn)國(guó)外的茶樹(shù)種質(zhì)資源。隨著城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化、工業(yè)化的推進(jìn)，很多適宜茶樹(shù)生長(zhǎng)的環(huán)境被破壞，需要加大原生境的保護(hù)力度，力爭(zhēng)做到從一般保護(hù)到依法保護(hù)、從單一方式保護(hù)到多種方式配套保護(hù)。

2.加強(qiáng)資源精細(xì)深入的鑒定評(píng)價(jià)

對(duì)茶樹(shù)種質(zhì)資源的表型和基因型進(jìn)行精確的鑒定和評(píng)價(jià)，是創(chuàng)制優(yōu)異種質(zhì)、挖掘關(guān)鍵優(yōu)異基因的基礎(chǔ)。應(yīng)用表型組學(xué)的技術(shù)，嚴(yán)格控制生長(zhǎng)條件，大規(guī)模地精細(xì)鑒定茶樹(shù)資源的表型。隨著茶樹(shù)基因組測(cè)序的完成，利用重測(cè)序、SNP 芯片等技術(shù)，能夠批量鑒定茶樹(shù)資源的基因型，規(guī)模化發(fā)掘控制茶樹(shù)品質(zhì)、抗逆、養(yǎng)分高效利用、產(chǎn)量等性狀的基因。加強(qiáng)茶樹(shù)種質(zhì)資源的基礎(chǔ)研究，開(kāi)展茶樹(shù)起源與種質(zhì)資源多樣性研究，闡明野生種、地方品種和育成品種的演化關(guān)系，以及地方品種和骨干親本形成的遺傳基礎(chǔ)。

3.加快茶樹(shù)特異資源的挖掘利用

針對(duì)人們對(duì)優(yōu)質(zhì)健康茶飲品的需求和綠色環(huán)保的提倡，加快挖掘品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)異、富含保健功能成分、養(yǎng)分高效利用的特異種質(zhì)資源。基于優(yōu)異的特異種質(zhì)資源，創(chuàng)制具有市場(chǎng)價(jià)值的品種，加快特異種質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用。此外，需要加快對(duì)特異資源的遺傳機(jī)制解析，挖掘控制性狀的關(guān)鍵基因及調(diào)控機(jī)制，并應(yīng)用到育種過(guò)程中。

4.完善茶樹(shù)資源的共享平臺(tái)與機(jī)制

通過(guò)科學(xué)的分類(lèi)、統(tǒng)一的描述規(guī)范和編目，對(duì)茶樹(shù)種質(zhì)資源進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)字化表達(dá)，建立種質(zhì)資源的表型數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)的研究，規(guī)?；b定茶樹(shù)種質(zhì)資源的基因型、基因表達(dá)和代謝成分，建立茶樹(shù)生物多組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)建共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)茶樹(shù)種質(zhì)資源相關(guān)的組學(xué)數(shù)據(jù)和表型數(shù)據(jù)共享，加快科研工作者對(duì)種質(zhì)資源的利用效率。