茶树育种研究方向(茶树育种的骨干亲本及其系谱分析)

茶树育种研究方向(茶树育种的骨干亲本及其系谱分析)(1)

茶树育种研究方向(茶树育种的骨干亲本及其系谱分析)(2)

茶树育种的骨干亲本及其系谱分析

叶乃兴 教授

茶树育种的骨干亲本(也称为基础亲本或基本亲本)是指遗传性状稳定,在一定条件下表现出具有优异的品质、优良的丰产性、适应性、经济性和较强的配合力,在茶树育种实践中作为亲本次数多、且选育出较多优良品种的种质。它可以是茶叶生产上利用过的优良品种或具有利用价值的优异种质。每个时期都有一批骨干亲本,由此培育出新的优良品种,这些新品种有的又成为以后育种的基础亲本,这样不断延续下去,使茶树品种改良不断发展,骨干亲本不断丰富。茶树育种的骨干亲本是改良品种的基础,没有骨干亲本的优良遗传性状,优良新品种是难以育成或发展起来的。与此同时,茶树育种的骨干亲本过于单一,又会影响到茶树创新品种的遗传多样性,将导致茶树品种遗传多样性日益耗失,品种的遗传基础愈来愈窄。

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铁观音芽期带紫红色

茶树的育种工作一直是世界主要产茶国的研究重点,长期以来主要依赖于传统方法的单株选择和杂交育种[1]。我国自 1985 年开始对茶树优良品种进行审(认)定以来,经全国农作物品种审定委员会审(认)定的全国优良茶树品种共有 96 个。日本非常重视海外茶树遗传资源的创新利用,自1953 年起相继育成推广了 52 个无性系茶树良种,其中有18个品种是利用海外茶树种质资源的实生后代或杂交育种育成的。印度托克莱茶叶试验站在 1936 年开始制订了茶树品种改良培育计划,以后通过引种、选种和杂交等方法,共育成了30 个适制红茶(CTC)的 TV 系列品种,这些茶树品种的亲本主要来源于阿萨姆种、掸叶种和阿萨姆种杂种[2]。在主要产茶国的茶树育种工作中,骨干亲本在品种创新过程中发挥了重要作用。因此,通过茶树育种骨干亲本的系谱分析,了解茶树育成品种的亲缘遗传关系及系谱演变,可为茶树育种工作者在品种创新过程中提供参考。

中国茶树育种的骨干亲本

我国茶类根据制造方法不同和品质上的差异,将茶叶分为绿茶、红茶、乌龙茶、白茶、黑茶和黄茶[3]。茶树品种的嫩梢形态、色泽、茸毛、生化成分含量等性状是其遗传特性的具体表现,这些性状会影响制茶品质,即形成茶树品种特有的茶类适制性。通常根据茶树品种的适制性分为绿茶品种、红茶品种、乌龙茶品种或兼制型品种。从20世纪50年代开始,我国科研人员就系统地开展了茶树育种研究,采用单株选择和杂交育种技术,经过 20 多年的初步比较试验、品比试验、区域试验和示范、推广,育成了福云系列、浙农系列、蜀永系列、云抗系列、黔湄系列新品种。至 2006 年育成了 16 个绿茶品种、11个红茶品种、6个乌龙茶品种以及33个红绿茶兼制品种。

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红绿茶类茶树育种的骨干亲本

我国 20 世纪 80 年代以前的茶树育种工作是以高产、优质为主要目标的红绿茶品种创新,此后的茶树育种目标趋于多样化,更加注重高香优质、早生、抗性强的绿茶、红茶、乌龙茶品种的创新。长期以来红绿茶新品种的选育是我国茶树育种工作的重点,福鼎大白茶和云南大叶茶是我国红绿茶类茶树育种的骨干亲本[4-5]。福鼎大白茶是一个适制绿茶、白茶、红茶的早生无性系品种,而云南大叶茶(原称云南大叶种)是云南省大叶类茶树的总称[6],主要包括勐库大叶茶、凤庆大叶茶、勐海大叶茶等,云南大叶茶为有性系,适制红茶、绿茶、普洱茶。迄今为止,我国育成的 66 个茶树品种中,以福鼎大白茶遗传基础为核心的衍生品种,共育成全国良种 13 个,占总数的 19.7%,越南茶叶研究院用福鼎大白茶作母本与越南的富户种杂交,育成了 LDP1 和 LDP2 两个适制红、绿茶的新品种[7]。福鼎大白茶的系谱演变如下图。

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图一 福鼎大白茶衍生(创新)品种的系谱

以云南大叶茶遗传基础为核心的衍生品种,共育成全国良种 29 个、占总数的 43.9%,其系谱演变如下图图 ;此外以湖南安化群体遗传基础为核心的衍生品种有槠叶齐、高芽齐、槠叶齐 12、白毫早、皖农 95 等。 以四川中叶种和云南大叶茶群体遗传基础为核心的衍生品种有蜀永 1 号、蜀永 2 号、蜀永 3 号、蜀永 703、蜀永 808、蜀永 307、蜀永 401、蜀永906 等。从系谱分析可知,我国茶树育成品种的遗传背景主要集中于几个核心亲本,说明了优异茶树种质资源的发现和创新是非常必要的,并可取得显著的育种成效。

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图二 云南大叶茶衍生(创新)品种的系谱

乌龙茶类茶树育种的骨干亲本

20世纪40年代末,台湾茶业改良场就开展了乌龙茶品种的选育,至60年代末以来,分别以青心大冇、大叶乌龙、红心大冇、硬枝红心、黄柑以及台农系列品种为亲本,从其人工杂交和天然杂交后代中选育出台茶系列17个新品种[8]。以凤凰水仙群体遗传基础为核心的衍生品种有岭头单枞、黄叶水仙、黑叶水仙、凤凰单枞和凤凰黄枝香单枞。自70年代末以来,福建省开展了乌龙茶新品种选育研究,从武夷名枞后代选育出丹桂、九龙袍等省级良种;以铁观音和黄棪为亲本,从其天然杂交和人工杂交后代创新选育出金观音(茗科 1 号)、黄观音、黄奇、春兰、瑞香、金牡丹和凤圆春等 10 个乌龙茶新品种,占全国和省级乌龙茶新品种总数的52.6%,铁观音和黄棪已成为乌龙茶类茶树育种的骨干亲本[9-10]。其衍生品种、品系的系谱见图 3。

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图三 铁观音,黄旦衍生(创新)品种的系谱

日本茶树育种的骨干亲本

日本的茶树育种工作是从明治初期开始的,早期的茶树育种工作是从国外引入的种苗和日本地方种中进行选拔。鹿儿岛茶业试验场从1932年起以改善红茶品质为目标进行人工杂交试验,自20世纪70年代以后育成的新品种绝大多数是采用人工杂交育种[11]。在日本地方种的选拔中,京都宇治种和静冈种占有重要的作用,以京都宇治群体种遗传基础为核心的衍生品种有朝露、实良、玉绿、狭山绿、小屋西、朝雾、京绿、宇治光、朝日等,以静冈群体种遗传基础为核心的衍生品种有薮北、牧之原早生、夏绿、八重穗、六郎、狭山香、栗田早生等[11-12] 。以多田系印度种遗传基础为核心的衍生品种有红誉、印度、红富士、只锦、和泉、芳绿、红富贵等。近年来,茶叶中内含成分 3-甲基-EGCG 的抗过敏功效引人注目,红茶品种红誉则富含甲基化儿茶素(3-甲基-EGCG),其衍生品种红富贵和红富士的 3-甲基-EGCG 含量高于亲本。日本非常重视茶树育种中间材料的培育,至 2004 年已正式登录了6份具有耐病虫性和富含功能性的育种中间材料。在育成的茶树品种中,采用育种中间材料NN27(薮北和静在 16 的人工杂交后代)遗传基础为核心的衍生品种有南爽香、崎绿、春萌黄等(见图4)。

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参考文献:

[1] 陈宗懋. 世界茶叶研究进展[A]. 茶业可持续发展与张天福茶学思想研探会论文集[C].2005:1-7.

[2] 许 宁. 托克莱的茶树育种[J].中国茶叶,1997(4):26.

[3] 陈宗懋. 中国茶经[M].上海:上海文化出版社, 1992.116-117.[4] 叶乃兴,杨如兴,郭吉春,等. 福建茶树遗传资源的多样性和品种创新[J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2004,33(2):174-177.

[5] 曾贞,罗军武,晏嫦妤.国内外茶树品种的利用研究[J].福建茶叶,2006(2):5-8.

[6] 王泽农. 中国农业百科全书——茶业卷[M]. 北京:农业出版社, 1988.322.

[7] 虞富莲,周 键. 越南茶叶科研与生产见闻[J]. 中国茶叶, 2004,26(2):36-37.

[8] 白堃元. 中国茶树品种志[M]. 上海:上海科学技术出版社, 2001.15-222.

[9] 叶乃兴. 乌龙茶种质资源的利用与品种创新[J]. 福建茶叶,2006(3):2-4.

[10] 叶乃兴. 乌龙茶类茶树育种的核心种质——铁观音[A]. 本书编委会.安溪铁观音与和谐健康[C]. 厦门:鹭江出版社,2006.183-188.

[11] 叶乃兴.日本茶树遗传资源的收集、评价与利用[J]. 世界农业,1994(5):40-42.

[12] 大石貞男. 茶栽培全科[M].東京:農山漁村文化協会, 1991.36-38.

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