基于引種的茶樹遺傳育種研究進(jìn)展

葉利利,王樹元,張永成,王玉璽,穆丹,吳娟

(安慶師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,安徽 安慶 246133)

茶樹(CameliasinensisL.)是山茶科、山茶屬植物,為我國重要的經(jīng)濟作物,種植歷史相當(dāng)悠久。茶葉生產(chǎn)擁有良好的社會經(jīng)濟性和生態(tài)效益,是國民經(jīng)濟中不可或缺的重要組成部分。茶樹品種決定茶葉品質(zhì),優(yōu)良品種對提高作物產(chǎn)量、改進(jìn)茶產(chǎn)品品質(zhì)和增強茶樹對自然條件的耐性限度等均有十分重要的作用[1]。品種是農(nóng)業(yè)的核心組成部分,不斷選育優(yōu)良品種是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的重要保障[2]。受制于自然條件,我國茶樹品種南北差異大,主要產(chǎn)茶區(qū)品種單一,茶葉種類龐雜。推動茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展,茶樹引種是育種的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。引種可用篩選出的良種代替當(dāng)?shù)卦胁铇淦贩N,增加茶葉產(chǎn)量和品質(zhì),滿足人們對不同茶葉品種的需求;也可以擴大茶樹遺傳資源,豐富育種物質(zhì)基礎(chǔ)和當(dāng)?shù)夭铇浞N質(zhì)資源。在自然選擇和人工選擇下,我國四大茶區(qū)的茶樹生態(tài)型不同,儲藏著大量的茶樹種質(zhì)資源,為茶樹引種提供了極有利條件。筆者綜述了我國南北茶區(qū)茶樹遺傳育種發(fā)展概況與遺傳多樣性研究的相關(guān)進(jìn)展,以期為茶樹遺傳育種的進(jìn)一步研究提供參考。

1 基于引種的我國茶樹育種發(fā)展概況

我國茶區(qū)原分布在秦嶺、準(zhǔn)河以南、四川省的大雪山、云南省的怒江流域以東的廣大地區(qū),即北緯34°、東經(jīng)97.5°,是我國茶區(qū)分布的最北和最西界線。引種(Introduction)是人工將茶樹從現(xiàn)有分布區(qū)(野生茶樹)或栽培區(qū)(栽培茶樹)遷移到其他地區(qū)進(jìn)行培育的過程[4]。引種是栽培茶樹起源與演化的基礎(chǔ),是茶葉的遺傳育種極為重要的一步。判斷茶樹生長狀況的標(biāo)準(zhǔn)因茶葉而異,但發(fā)芽期、產(chǎn)量和存活率是茶樹引進(jìn)的一般標(biāo)準(zhǔn),如果上述3個指標(biāo)達(dá)到較高水平,則可稱為引種成功[5]。1965年全國范圍內(nèi)推廣的茶樹良種包括福鼎大白茶、黃金桂、鐵觀音、湖南云臺山大葉種、政和大白茶、水仙、大葉烏龍、貴州湄潭苔茶、毛蟹、廣東鳳凰水仙、樂昌白毛尖、安徽祁門櫧葉種、云南大葉種、四川南江大葉種、崇慶枇杷茶、寧州大葉種、江西上梅州種、浙江塢坑大葉種、梅占、陜西紫陽種和廣西凌樂白毛茶。這些首批國家級良種對我國茶樹的育種研究具有深刻的現(xiàn)實意義。我國茶業(yè)發(fā)展歷程依據(jù)發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展路徑可分為4個發(fā)展階段:(1)擴大茶園面積增加茶葉產(chǎn)量階段(1949～1978年);(2)提高茶葉單產(chǎn)增加茶葉產(chǎn)量階段(1979～1989年);(3)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提高茶葉品質(zhì)階段(1990～2000年);(4)綜合發(fā)展階段(2001年以來)[6]。

1.1 擴大茶園面積增加茶葉產(chǎn)量階段

國內(nèi)茶樹育種處于自發(fā)狀態(tài),只在小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,各地發(fā)展也不平衡。茶樹大多是野茶,少數(shù)的人工茶園屬于間作茶園,栽種方式落后,茶葉一直是嚴(yán)重短缺的產(chǎn)品。新中國成立以后,開始有組織有計劃地開展茶樹育種工作,系統(tǒng)的無性系茶樹品種選育及育種基礎(chǔ)理論研究逐漸開展,這一時期發(fā)展茶業(yè)的途徑主要是依靠擴大種植面積,增加茶葉總產(chǎn)量,完善良種繁育體系,推進(jìn)高效茶園建設(shè)。

南方茶區(qū)除一些用無性繁殖品種的茶園外,大部分種植園是群體品種,植株性狀差異甚大。茶樹品種優(yōu)劣不齊,茶樹大都年齡衰老,新梢伸育力弱,芽葉不良,影響制茶品質(zhì)。茶樹引種是改進(jìn)和提高本地區(qū)茶葉品質(zhì)的重要途徑。上世紀(jì)五十年代初,安徽從國內(nèi)引入包含適應(yīng)性強、抗寒等諸多優(yōu)點的祁門櫧葉種,產(chǎn)量高,長勢好。五十年代后期,通過引種試驗,毛蟹、福鼎大白和云南大葉種等表現(xiàn)良好、性狀優(yōu)良的茶樹在全國茶區(qū)大面積推廣,豐富了各地茶樹品種資源[7]。優(yōu)良品種在較大地域范圍的引種馴化,培育了擁有優(yōu)良變異的天然雜種,這是我國近代發(fā)展起來的極其有價值的茶樹育種基因庫。

同時,北方陜西茶區(qū)采取以建立留種茶園為主、無性繁殖為輔的辦法,使得紫陽種得到大面積的繁育推廣。在上世紀(jì)五十年代,陜西安康地區(qū)從外地引進(jìn)安徽祁門種,作為陜南地區(qū)引進(jìn)外地品種的開始。在五十年代中期,北方一些適宜種植茶樹的區(qū)域陸續(xù)引進(jìn)了福鼎大白、湄潭苔茶、黃山種和湖南種等進(jìn)行本地培育。我國開展的大規(guī)模茶樹引種項目——“南茶北引”,將安徽南部與江浙地區(qū)的茶樹引入山東[8]。直至1965年青島茶苗種植試驗成功后,在全國范圍內(nèi)掀起種茶熱潮,茶園遍布全國。1972年,山東省“南茶北引”的成功,打破了長期以來茶樹不能種植于北緯30°以北的歷史。“南茶北引”后,我國秦嶺、淮河以北地區(qū)以及甘肅省、西藏自治區(qū)的察隅、波密、林芝等都已初步引種成功。

1.2 提高茶葉單產(chǎn)增加茶葉產(chǎn)量階段

這一階段,茶樹育種進(jìn)程加速,茶園面積不斷擴大,結(jié)構(gòu)趨于完善,單產(chǎn)不斷提高,標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)更加完善,茶葉質(zhì)量安全得以保障。茶園面積雖增長緩慢,但茶葉產(chǎn)量增長迅速。無性系良種篩選于豐富種質(zhì)資源,具有高產(chǎn)、抗性好、制茶質(zhì)量優(yōu)良等特點,目前全球各產(chǎn)茶大國都將培育無性系良種作為茶樹栽培的重點[9]。1987年全國茶樹良種審定委員會將52個品種定為國家級茶樹良種,其中無性系良種35個,有性系良種17個。這52個良種為各地茶葉生產(chǎn)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

上世紀(jì)八十年代“錫茶11號”“錫茶5號”和“櫧葉齊”等從云南大葉種選育出的無性品系以及“楊樹林種”等地方群體品種在江南和江北的紅、綠茶區(qū)推廣。1981年發(fā)現(xiàn)紫陽種是抗逆性強、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強的優(yōu)良品種,應(yīng)繁殖推廣。1986年研究人員通過品比試驗得出適宜推廣到各地的茶樹良種是早白尖5號、蜀水307、906、其次是蜀水3號、401號、1號[10]。作為“南茶北引”的重點區(qū)域,山東茶園面積由于不重視綜合管理和受到低溫脅迫又大幅度回落,到1990年,全省茶園面積停留在1333.3 hm2左右[11]。

1.3 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提高茶葉品質(zhì)階段

名優(yōu)茶市場迅速崛起,茶樹優(yōu)良品種和先進(jìn)技術(shù)在茶葉生產(chǎn)上得到推廣應(yīng)用,全國各茶區(qū)都在引進(jìn)良種,或進(jìn)行換種改植,或發(fā)展新茶園。茶葉生產(chǎn)開始由產(chǎn)品短缺步入供過于求,茶業(yè)發(fā)展越來越受到市場需求的制約,靠增加茶葉產(chǎn)量來提高茶業(yè)效益已失效,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的問題非常突出。此時,適應(yīng)市場需求的變化,調(diào)整茶葉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高茶葉質(zhì)量成為此階段茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)。

1995年,從早白尖群體中采用單株育種法育成性狀優(yōu)良的“早白尖5號”,隨后在重慶、陜西、四川等茶區(qū)推廣。1996年,云臺山大葉種經(jīng)單株選擇繁育成“唐茶1號”,可在湖南省茶區(qū)引種推廣。1996年江西農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站實施茶樹良種引種試驗,篩選出龍井43、烏牛早、碧云等適合引種到低丘紅壤地區(qū)的茶樹良種。1997 年,種子直播和移栽實生苗等落后的育種形式開始淘汰,原農(nóng)業(yè)部明確提出做到發(fā)展新茶園和老茶園換種改植,采用無性系良種,實現(xiàn)茶樹無性系良種化。1997年,“早白尖5號”在信陽引種后在信陽及江北茶區(qū)推廣[12]。上世紀(jì)90年代,浙江千島湖茶區(qū)引入品種長勢良好,包括鳩坑群體種、中茶108、安吉白茶、烏牛早、迎霜、龍井43等品種[13]。

1.4 綜合發(fā)展階段

進(jìn)入本世紀(jì)后,我國在茶樹遺傳育種多個領(lǐng)域取得了更多的成果,引領(lǐng)了世界相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。在這一新階段,茶園結(jié)構(gòu)和區(qū)域布局趨于合理,推進(jìn)機械化,降低茶葉生產(chǎn)成本,茶園單產(chǎn)進(jìn)一步提高,茶葉質(zhì)量水平顯著提升,茶葉產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程顯著加快,茶樹育種開始向多樣化的方向發(fā)展(包括低咖啡堿、低苦澀味、高氨基酸等),茶文化日益興盛。為了提高育種目標(biāo)的精準(zhǔn)性和提高基因突變頻率,以分子標(biāo)記輔助育種和基因工程育種為代表的現(xiàn)代生物育種技術(shù)在21世紀(jì)成為推動茶樹遺傳育種前進(jìn)的主要力量。2007年以后,中國茶園面積和產(chǎn)量世界第一,茶園單產(chǎn)進(jìn)一步提高。直至2021年,全國茶葉內(nèi)銷總量突破230萬噸[14]。在遺傳育種方面,經(jīng)過幾十年的推動,我國種植園中克隆茶的比例已達(dá)30%左右[15]。我國無性系良種化比例由20世紀(jì)80年代初的10%左右提高到2020年的68%[16]。比較特殊的是甘肅在環(huán)境因素的影響下,70%山地茶園為有性茶園,茶樹主根發(fā)達(dá)、發(fā)芽期遲,無性系茶樹成活率低[17]。在引種鑒定方面,Jin 等[18-19]開發(fā)了相應(yīng)的功能標(biāo)記,可進(jìn)行低咖啡堿和高二羥基兒茶素材料的快速篩選。

2000年后 “鄂茶1號”“早白尖5號”“陜茶1號”等無性系良種和宜昌大葉種等高EGCG且品質(zhì)優(yōu)良的茶樹品種進(jìn)行區(qū)域試驗成功后,在適宜生長的茶區(qū)推廣種植[20]。2010年,南茶北引的核心區(qū)域——山東省良種繁育研究取得進(jìn)展,如“羅漢1號”是在山東引種的茶樹中廣泛篩選培育出的抗寒良種[21],西藏引進(jìn)了福鼎大白、特早213、梅占、福云6號等茶樹并推廣種植,存活率達(dá)到50%以上。2022年,劉燕等[22]研究表明鳩坑小葉種、威寧老茶樹、福鼎大白茶抗旱性較強,適合北方地區(qū)種植和推廣;黃金芽、云南大葉茶抗旱性較弱,不適合在干旱地區(qū)種植。茶樹的引進(jìn)極大地豐富了當(dāng)?shù)夭鑵^(qū)的種質(zhì)資源,為當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性強的茶樹新品種的選育和育種提供了充足的育種材料。

2 基于引種的茶樹遺傳多樣性研究

茶樹起源于我國云南省,在傳播過程中,從形態(tài)水平到細(xì)胞水平再到分子水平,發(fā)生了一系列變異,形成了各茶區(qū)多樣的種質(zhì)資源[23]。茶樹長時期內(nèi)進(jìn)行著天然雜交,屬于異花授粉作物,致使目前的茶樹群體都具有極端雜合的特點,為茶樹豐富的遺傳多樣性奠定了基礎(chǔ)。變異性是有機體的基本特性之一,育種上利用的變異性是遺傳性的變異,即有機體本性的改變。為了擴大當(dāng)?shù)刈魑锏姆N類和優(yōu)良品種的種植面積,不同地區(qū)間相互引種。引種過程中,因不同緯度導(dǎo)致氣候差異、生物差異與土壤差異,引入品種栽培在不同于原產(chǎn)地的環(huán)境下,經(jīng)自然選擇或人工選擇,它的性狀變異的范圍決定于生存環(huán)境條件差異的大小和品種本身遺傳性的穩(wěn)定性。在引種馴化過程中,幼齡階段植物的遺傳變異性較大,實生苗對環(huán)境變化適應(yīng)能力強,當(dāng)引種種植區(qū)與茶樹品種產(chǎn)地環(huán)境差異明顯時,引種過程必須采取逐步遷移的辦法完成馴化[24]。

2.1 引種后茶樹的遺傳性狀變異

我國90%左右的山茶屬植物分布在西南及南部[25]。茶樹以貴州、云南、廣西的生態(tài)過渡區(qū)為中心擴散而逐漸減少。南方因其氣候條件適宜茶樹栽培,可以為北方茶區(qū)提供茶樹良種。茶樹是多年生常綠木本植物,在夏季高溫多雨、冬季低溫少雨的南方氣候條件下形成許多遺傳特性,如喬木或小喬木樹型、葉大色淡質(zhì)薄、芽壯毫多、發(fā)芽早、生長期長、茶多酚和咖啡堿含量高、喜溫等特點。茶樹原始類型為喬木狀,隨著向北和海拔高的地區(qū)引種,逐漸變?yōu)楣嗄緺?葉片由大變小,葉肉由薄變厚,并帶有革質(zhì),這種茶樹對低溫有特殊的適應(yīng)性。茶樹在適應(yīng)環(huán)境條件變化的過程中,外部形態(tài)發(fā)生了變化,并形成一些特殊的生物學(xué)性能。同時,茶濃度降低、香氣提高[26]。

北方地區(qū)的茶樹生長在降雨少、冬季干冷、積溫小的氣候條件下,形成了典型的灌木樹型,生育期短,葉片小而厚,葉色黃綠,氨基酸含量高,抗寒性強。北種南下后,由于生活環(huán)境更適合茶樹的栽培條件,更有利于茶樹的生長發(fā)育,因此茶樹的表現(xiàn)與南種北引相比有相反的趨勢。

2.1.1 形態(tài)變化 茶樹遺傳育種的表型多樣性研究主要在生殖器官和營養(yǎng)器官,其中生殖器官主要包括花瓣數(shù)量、種子大小及形狀等;營養(yǎng)器官主要包括葉片色澤、大小及形狀等[27]。茶樹的形態(tài)學(xué)遺傳多樣性研究主要在種間或種內(nèi)花、果實、葉片和新梢等性狀的遺傳差異[45]。在樹型方面,植株矮化,最低分枝部位降低。如劉樹峰等[28]引入安吉白茶到西藏錯那縣,測得相較于生長在安徽的安吉白茶,所引茶樹在西藏平均苗高變矮,根莖細(xì)小,生根速度緩慢,生長勢弱。葉片上,云南大葉種北引后,葉片與原產(chǎn)地相比,顏色加深,葉面積變小。在解剖結(jié)構(gòu)上,其上表皮增厚,柵狀組織與海綿組織的比值增大,柵狀組織數(shù)量增多。劉洋等[29]概述山東引種的茶樹葉片厚度明顯增加,海綿組織減少,柵欄組織細(xì)胞變厚變短,層數(shù)增加。茶樹南移后,葉片變大變薄,柵欄組織增加至2～3層,海綿組織明顯變薄。生長在四川的樂昌白毛茶葉片長度比生長在原產(chǎn)地的短且小,新梢芽葉重量顯著減少。在晝夜節(jié)律方面,受日照和溫度的影響,部分茶樹花期縮短,結(jié)實率降低。南方地區(qū)的日照和氣溫條件,有利于茶樹開花結(jié)果,北種南移后,一般花期延長,開花結(jié)實數(shù)增多。如鳩坑種引至南方茶區(qū),花期長,結(jié)實率達(dá)開花數(shù)的20%以上,比原產(chǎn)地結(jié)實多,這對提高茶葉產(chǎn)量是不利的。茶樹發(fā)芽期和年生長期會隨著茶樹種植區(qū)氣溫降低程度(與原產(chǎn)地相比)的不同相應(yīng)地延后和縮短[30]。在北茶區(qū),茶樹物候期推遲。在山東泰安茶區(qū)觀測到金萱品種萌芽期較主栽的綠茶早生品種遲25天。我國南方地區(qū)比北方地區(qū)春季氣溫回暖早、上升快。北種南移后,其茶萌發(fā)生長需要的溫度易滿足,因而比當(dāng)?shù)匾话闫贩N發(fā)芽較早,花期延長,結(jié)實率高,往往是屬于早生品種,如紫陽種和信陽種分別從陜西紫陽、河南信陽引種到長沙栽培,春茶萌發(fā)期較原產(chǎn)地早。

引種茶樹地生長情況與運輸過程、氣候環(huán)境、枝葉修剪、栽培過程、施肥澆灌都有關(guān)聯(lián),一旦某一因素出現(xiàn)異常,都會影響到茶樹的生長繁殖[31]。因此,必須嚴(yán)格把控引種過程。

2.1.2 生化成分變化 茶樹生化成分是在不同的基因調(diào)控下的代謝產(chǎn)物,具有很高的營養(yǎng)和藥用價值[32],是鑒定和評價茶葉品質(zhì)優(yōu)劣、篩選優(yōu)質(zhì)茶樹資源和茶樹分類等的重要參考依據(jù),是遺傳特性的具體表現(xiàn)之一。茶樹跨緯度、跨區(qū)域引種后,土壤與氣候等環(huán)境要素的不同會影響茶葉中的生物成分與化學(xué)成分的含量[33]。引種后,茶葉的生化成分屬于重要研究部分。

北引后,茶樹新梢氨基酸含量增加、茶多酚含量減少,咖啡堿含量變化不明顯[34]。李曉東等[35]對南方祁門褚葉種與日照綠茶的品質(zhì)比較顯示:南茶北引后,咖啡堿含量差別不明顯,茶多酚略低,水浸出物和氨基酸含量北方高于南方。茶樹南移后,氨基酸含量減少、酚類含量增加,苦澀味增加。劉義明等[36]在東興市試種龍井43號,發(fā)現(xiàn)酚類物質(zhì)含量增加。王治會[37]等在江西試種的鄂茶1號,茶樹中總游離氨基酸含量相較于原產(chǎn)地較低。

2.1.3 抗性變化 引種茶樹的抗性是茶樹對環(huán)境適應(yīng)能力的體現(xiàn)?？剐匝芯恐饕性诓铇涞目购?、抗旱與抗蟲方面。

2.1.3.1 抗寒方面 茶樹是一種喜溫植物,低溫不僅使茶樹生長緩慢,茶葉產(chǎn)量減少,也限制了茶樹的分布范圍。低溫脅迫下,茶樹發(fā)生一系列生理生化變化,包括葉片電導(dǎo)率增加、氣孔閉合,植物體內(nèi)葉綠素含量下降,光合作用強度降低,物質(zhì)代謝失調(diào),酶促反應(yīng)失衡[38]。有研究表明,植物在自然冷馴化期間,植物體內(nèi)會發(fā)生多種生理和生化變化,合成抗凍化合物和蛋白質(zhì),調(diào)控基因表達(dá)和代謝途徑從而抵御冷脅迫[39]。南方茶區(qū)品種的抗逆性比北方茶區(qū)差,在耐寒性方面尤其顯著,引進(jìn)北方后茶樹容易結(jié)冰,甚至遭受嚴(yán)重霜凍。羅雯等[40]研究表明,高耐寒性的茶樹可作為茶葉遠(yuǎn)交、基因轉(zhuǎn)移聚合等選育材料,是茶樹良種突破性育種的不可替代的基因源。

2.1.3.2 抗旱方面 茶樹屬于喜濕植物,對水分需求較高,所處生長環(huán)境的年降水量至少需要達(dá)到1000 mm[38],否則,其生長發(fā)育和代謝會受到干旱脅迫的抑制。在缺水環(huán)境下,茶樹葉片會萎蔫卷曲,表面存在焦斑,甚至有枯死現(xiàn)象產(chǎn)生,致使茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量顯著下降[41];SanamSafaei Chaeikar等[42]發(fā)現(xiàn)茶多酚、氨基酸和咖啡堿等物質(zhì)含量會隨茶樹所受的干旱脅迫程度而減少,導(dǎo)致茶產(chǎn)品品質(zhì)下降。在干旱環(huán)境脅迫下,植物會積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以增加體內(nèi)細(xì)胞液濃度、降低細(xì)胞滲透壓,維持水分。我國北方地區(qū)氣候干燥,濕度低,在培育馴化南方茶樹品種時研究不同茶葉品種的抗旱性極為重要。陜西茶區(qū)引入的湖南碧香早品種成活率高,表現(xiàn)出了較強的抗旱性。

2.1.3.3 抗蟲方面 在遭受植食性昆蟲為害后,植物通過改變自身揮發(fā)物組成相、提高揮發(fā)物釋放量以及釋放蟲害誘導(dǎo)特異性揮發(fā)物等方式,與周圍有機體進(jìn)行化學(xué)信號交流,從而發(fā)揮其生態(tài)功能[43]。茶樹受體感知來自植食性昆蟲的相關(guān)信號后,啟動早期信號通路如鈣離子、活性氧和MAPK激酶,進(jìn)而激活植物激素、轉(zhuǎn)錄因子和防御基因等信號網(wǎng),最終以局部和系統(tǒng)的方式啟動防御代謝物、蛋白、物理防御和耐受性等防御應(yīng)答,保護(hù)自身免受昆蟲攻擊[44]。茶樹的抗蟲性隨品種的不同而不同,其中,小綠葉蟬、茶尺蠖等為茶園常見的茶樹害蟲[45],這些害蟲普遍存在于南方茶區(qū),在高海拔地區(qū)和北方茶區(qū)數(shù)量較少。從浙江引種至四川的“中茶302”,在引種初期,有一半以上的茶樹在無人為干擾的情況下被小葉綠蟬等害蟲為害。

2.1.4 細(xì)胞學(xué)特征變化 茶樹基因組大小為3.8～4.0 Gb,大多數(shù)(90.65%)山茶屬物種為二倍體,染色體數(shù)目為15對,只有少數(shù)茶樹為多倍體,有45～120條染色體[46]。染色體的變異主要是數(shù)目和結(jié)構(gòu)變異,此外還有形態(tài)特征的變異,如著絲點位置等[47]。染色體作為遺傳物質(zhì)的載體,它的變異必然造成相應(yīng)的遺傳變異,是遺傳多樣性研究的重要方法[48]。細(xì)胞學(xué)標(biāo)記是通過分析染色體的核型和帶型來檢測生物的遺傳特征、探究生物起源和演化進(jìn)程的重要方法。Zhen Jin[49]分析了“紫燕”及其自然雜交后代的細(xì)胞學(xué)參數(shù)和染色體核型差異,發(fā)現(xiàn)“紫燕”與其后代之間存在遺傳多樣性,同一母本不同后代的表型和細(xì)胞學(xué)差異明顯。

2.2 引種后茶樹的分子遺傳多樣性

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,DNA 分子標(biāo)記技術(shù)也應(yīng)運產(chǎn)生,可以直接反映個體在DNA水平上的差異,能準(zhǔn)確且全面地反映出物種遺傳多樣性的水平[50]?，F(xiàn)階段,在核酸水平上對遺傳多樣性研究的主要手段是DNA分子標(biāo)記,以揭示茶樹品種的遺傳多樣性和親緣關(guān)系,指導(dǎo)茶樹育種的發(fā)展。經(jīng)40余年發(fā)展,DNA分子標(biāo)記已有數(shù)十種[51]。目前,常用的分子標(biāo)記類型包括隨機擴增多態(tài)性DNA標(biāo)記、限制性片段長度多態(tài)性、擴增片段長度多態(tài)性標(biāo)記、單核苷酸多態(tài)性和簡單序列重復(fù)標(biāo)記[52]。

YiLin等[53]從福建、廣東和臺灣的茶園苗圃,共收集了100份烏龍茶材料,分析了茶樹種質(zhì)資源的SNP位點的多態(tài)性。鄢東海等[54]應(yīng)用RAPD標(biāo)記貴定鳥王茶、都勻毛尖茶、湄潭苔茶和石阡苔茶,對四個地區(qū)茶樹種質(zhì)資源間的遺傳差異進(jìn)行分析,結(jié)果表明種質(zhì)資源內(nèi)種間的遺傳距離(GD)的變幅較大,遺傳多樣性豐富,遺傳變異主要發(fā)生在種質(zhì)資源內(nèi)。YaoMingzhe[55]對來自中國14個產(chǎn)茶區(qū)的450份茶樹材料進(jìn)行了分析,開發(fā)了96個新的多態(tài)性EST-SSR標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)廣西、云南和貴州等原始地區(qū)的遺傳多樣性水平較高。

3 結(jié)語和展望

從國內(nèi)茶樹引種的情況和表型性狀多樣性可以看出,國內(nèi)的茶樹種質(zhì)資源較為豐富。對茶樹種質(zhì)資源的收集鑒定工作一定要引起重視,豐富的種質(zhì)資源是進(jìn)行育種工作的基礎(chǔ)。國內(nèi)的茶樹育種工作已取得了一定的進(jìn)展,種植技術(shù)與茶樹引種的成功率呈正相關(guān)。引種后建立了多個新茶園,培育了一系列的新品種,茶葉的競爭力、產(chǎn)量與質(zhì)量都得到了一定的提升,一定程度上滿足了市場的需求,推動了茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

但國內(nèi)茶樹的引種工作還不夠充分,今后可從以下幾點著手。首先,注意種質(zhì)資源的保護(hù)與收集,創(chuàng)建具有特征特性的茶樹種質(zhì)資源庫,分析不同的表型性狀與環(huán)境的關(guān)系,充分收集具有優(yōu)異遺傳性狀的種質(zhì)材料。其次,注意育種目標(biāo)的選擇,質(zhì)量是茶樹引種的首要指標(biāo)。最后,在引種時,既要重視南茶北引,也要重視北茶南下。統(tǒng)籌兼顧,培育具有本地特色和高品質(zhì)的茶樹品種,使得茶葉質(zhì)量有所保證,更好地滿足市場需求,從而推動茶產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。