我國茶樹種質(zhì)資源研究40年（一）

問茶Leo 2019-08-30

展開全文

茶樹的起源中心在中國云南省。茶樹的生長范圍已遍及四大洲的50多個國家及地區(qū)。由于茶樹的異花授粉和人類的變異選擇，使茶樹種質(zhì)資源具有非常豐富的遺傳多樣性。茶樹種質(zhì)資源是茶樹品種改良的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障種業(yè)安全的戰(zhàn)略性資源。改革開放40年來，我國茶樹種質(zhì)資源研究取得了重要成就，為推動茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

一、收集

我國茶區(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，我國就開始全面系統(tǒng)地考察和收集茶樹種質(zhì)資源，主要包括4次大規(guī)模的茶樹種質(zhì)資源考察收集。1981—1984年，在云南省61個縣市考察收集410份各類資源；1985—1989年，在神農(nóng)架及長江三峽地區(qū)的17個縣市和海南省的8個縣考察收集到160份資源；1991—1994年，在川陜黔桂4個省區(qū)共63個縣考察收集400份資源；1996—1997年，因長江三峽大壩建設(shè)而在渝東南黔東北共14個縣搶救性考察，補充收集了80份資源。此外，還對云南、福建、浙江、江西、安徽等主要產(chǎn)茶區(qū)持續(xù)開展茶樹種質(zhì)的收集。同時，通過國際合作從韓國、日本、緬甸、越南等地引進(jìn)部分國外種質(zhì)資源。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所內(nèi)的國家種質(zhì)杭州茶樹圃（陳亮攝）

二、保存

茶樹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)兩種方式來保存茶樹種質(zhì)資源。資源圃保存既能完整保存活體，便于鑒定評價，又可以集中管理，方便比較。1990年，在浙江和云南分別建立了“國家種質(zhì)杭州茶樹圃”和“國家種質(zhì)勐海茶樹分圃”，用于保存中小葉茶和大葉茶資源，是世界上保存茶樹資源類型最多、遺傳多樣性水平最豐富的茶樹種質(zhì)資源平臺。杭州茶樹圃累計保存茶樹種質(zhì)資源2296份，包括山茶科山茶屬茶組植物的5個種（厚軸茶、大廠茶、大理茶、禿房茶、茶）和2個變種（白毛茶、阿薩姆茶），此外還保存了24份山茶屬近緣植物。勐海茶樹分圃累計保存了1199份茶樹資源，包括野生資源244份，栽培資源953份，過渡型資源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。除國家級茶樹種質(zhì)資源圃外，我國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)）。

多年生的茶樹長期異地保存，表型會出現(xiàn)變異，遺傳性也可能發(fā)生改變。有些保守性強的茶樹資源，異地就無法生存下來，所以必須原生境保護(hù)。近年來，茶樹資源的原生境保護(hù)也逐漸受到了各級地方政府的關(guān)注和重視。2009年，福建省啟動了地方品種資源保護(hù)項目，浙江省啟動了西湖龍井茶群體種和鳩坑種茶樹資源的原生境保護(hù)項目；2010年以來，云南瀾滄、雙江、西雙版納、普洱等地先后出臺了古茶樹保護(hù)條例，對野生茶樹進(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)點建設(shè)項目；2017年，貴州省政府制定了《貴州省古茶樹保護(hù)條例》。

三、分類、描述規(guī)范及編目

科學(xué)的分類、統(tǒng)一的描述規(guī)范和編目，是茶樹種質(zhì)資源深入挖掘和利用的基礎(chǔ)，同時也是茶樹種質(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。改革開放以來，隨著鑒定技術(shù)的快速發(fā)展，莊晚芳、張宏達(dá)、閔天祿和陳亮等先后提出了不同茶組植物分類系統(tǒng)。陳亮等既充分考慮到茶樹種間形態(tài)（主要是花器官）上的差異，又兼顧分類學(xué)和生物學(xué)種的特點，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個變種。野生大茶樹主要屬于大廠茶、厚軸茶、大理茶和禿房茶；栽培型茶樹主要屬于茶、阿薩姆茶、白毛茶等。

長期以來，茶樹資源的鑒定評價缺乏統(tǒng)一的描述規(guī)范，不同單位采用的性狀描述、鑒定技術(shù)方法和評價標(biāo)準(zhǔn)各異，使鑒定數(shù)據(jù)缺乏可比性，影響了國內(nèi)不同單位之間資源數(shù)據(jù)信息的共享。從2005年開始，我國陸續(xù)制定了一系列茶樹種質(zhì)保存、鑒定和評價的描述術(shù)語規(guī)范和茶樹重要性狀的鑒定方法及評價指標(biāo)，包括《茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程茶樹》和《農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源評價規(guī)范茶樹》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)定性測試指南茶樹》，為茶樹種質(zhì)創(chuàng)新提供了知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。同時，中國農(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國家種質(zhì)杭州茶樹圃和勐海茶樹分圃中的3000多份茶樹資源，按29個不同性狀進(jìn)行編目，建立超過10萬數(shù)據(jù)值的茶樹種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為茶樹種質(zhì)資源的共享利用提供堅實的基礎(chǔ)。

四、遺傳多樣性

茶樹一般自交不親和，世代的異花授粉促使我國茶樹資源具有豐富的遺傳多樣性。深入徹底地了解我國茶樹資源的變異程度和遺傳多樣性是開展茶樹育種的基礎(chǔ)。近年來，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。周炎花對浙江、福建、安徽等14個主要產(chǎn)茶省區(qū)共406份材料的5個葉片表型性狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，西南和華南地區(qū)的茶樹資源葉片表型變異相對更為豐富；通過資源類型比較發(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，說明人為選擇降低了資源的變異程度。葉乃興等對中國和日本的栽培茶樹花的形態(tài)性狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)茶樹花性狀品種間變異大，但品種內(nèi)的變異相對穩(wěn)定，中國的茶樹多樣性比日本更為豐富；同時，對茶樹花的生化成分也進(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 等采用HPLC對403份代表性的茶樹核心資源進(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)和生化成分來考察茶樹的遺傳變異、物種親緣關(guān)系和系統(tǒng)演化還比較困難，而DNA分子標(biāo)記是研究茶樹遺傳多樣性和遺傳演化的有效工具。Meegahakumbura等利用23個SSR標(biāo)記對來自中國和印度的392份資源進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)中國和印度的茶樹種質(zhì)資源都具有豐富的遺傳多樣性，而且中國的茶、中國的阿薩姆茶和印度的阿薩姆茶都是獨立馴化的。Fang等對185份茶樹資源進(jìn)行SSR 多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)適制紅茶的茶樹資源遺傳多樣性明顯高于烏龍茶。Xin等基于AFLP分子標(biāo)記對云南5個地區(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)的茶樹遺傳多樣性高于地區(qū)間的多樣性，同時也觀察到這些茶樹具有豐富的遺傳多樣性。Zhao等通過587份資源的分子標(biāo)記鑒定，檢測到野生資源內(nèi)的遺傳多樣性和基因漂移都相對高于近期人工馴化的品種，說明人工選擇馴化使得茶樹資源的遺傳多樣性逐漸變窄。Yao等利用96對EST-SSR分子標(biāo)記對來自中國14個茶區(qū)的450份資源進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)來自廣西、云南和貴州的茶樹遺傳多樣性最高，隨著遠(yuǎn)離這些區(qū)域，茶樹遺傳多樣性逐漸降低，根據(jù)這個規(guī)律可以推測茶樹的傳播途徑。