茶学学科发展报告-茶树种质资源研究进展

茶树种质资源研究进展

一、引言

种质资源是开展茶树种质创新、育种和新产品开发的重要基础，茶叶科技创新和产业可持续发展离不开丰富多样的种质资源。茶树种质资源是茶学学科的重要组成之一。

茶原产中国，在复杂的生态环境条件下，经过长期演化和选择形成了丰富多样的茶树种质资源，包括野生茶树、地方品种、选育品种、品系和遗传材料等。我国高度重视茶树种质资源的收集、保存和保护工作，专门建立了国家种质杭州茶树圃和勐海分圃，作为茶树资源的永久保存基地。近年来，茶树种质资源存量不断增加，资源管理基本实现了信息化，资源鉴定评价逐步从表型深入到分子水平，研究水平不断提高。

二、学科式展现状和进展

(一)发展现状与动态

1. 茶树资源的收集、保存与保护

我国茶树种质资源的收集起始于2 0世纪5 0年代，但有组织、有计划、大规模的收集工作集中在2 0世纪8 0-9 0年代，当时曾对从云南、四川、贵州、广西、广东、湖南、福建和海南等茶叶主产区的野生资源和地方品种等进行了较全面的考察收集[ l ] 。近年来，茶树资源的收集主要靠科研人员的自发需求，但收集手段和方法有了较大改进，如全球卫星定位仪( GP S )、数码照相机、数码摄像机、便携式电脑的应用使资源考察及信息的采

集更加准确、可靠。通过不间断的收集，截至2 0 0 9年年底国家种质杭州茶树圃和勤海分圃已收集保存各类茶组植物资源近3 0 0 0份，其中，约1 0 %为野生资源、6 0 %为地方品种、3 0 %为选育品种和育种材料。此外，在各省市茶叶研究所分散保存的茶树种质资源约有4 0 0 0份(含部分重复

保存的资源)。

茶树资源以迁地保存和保护为主。在保存方式上，除植株形式外，还有室内营养体保存、DNA库等辅助保存形式。中国农业科学院茶叶研究所利用组培技术在室内保存了200 余份野生及濒危茶树资源，利用超低温冷藏

方式保存了600 余份各地茶树资源的DNA 样本。近年来，各级地方政府逐渐开始关注茶

树原生境保护的问题。2005 年，云南省人民政府办公厅下发了《关于

加强古茶树资源保护管理的通知? (云政办发[ 2 0 0 5 J 9 4号) ，从政策上

对野生茶树原生境保护给予了支持。2008 年，福建省启动了茶树品种

资源保护项目，浙江省启动了龙井群体种和妈坑种的原生境保护项目，这些项目的实施对促进地方资源的遗传多样性保护具有重要意义。

2. 茶树资源的鉴定与评价

(1) 茶树种质资源的分类演化。中国是茶树的原产地，野生资源丰富多样。

对这些资源进行分类是开展资源鉴定和编目的基础。在茶树分类学研究中，早期主要以叶、花、果等形态学性状为依据，随着科学技术的不断发展，生物化学分析、染色体核型分析、子包粉显微形态分析和DNA分子标记

技术等逐步得到应用[ 2]，为茶组植物种的分类提供了更充分的依据，茶组

植物的种通过归并逐步得到简化，从原有的40多种和变种归并为1 2种6变种[飞再到5种和2变种[ 4 ] 。目前，茶树的分类学研究已呈现出形态学、生物化学、细胞学和分子系统学等多学科交叉的现象。

茶树的形态演变和时空演化规律是茶树种质资源学科的重要问题。通过对大量野生资源和栽培茶树的形态学观察，关于形态演化基本形成了如下共识，即存在树型从乔木型到灌木型、花冠从大到小、子房从5室到3室、果实从大到小的演变规律[ 3 ， 4 ] 。但关于茶树的起源中心和演变路径还缺乏明确的认识。20 世纪80~90 年代，根据资源考察的结果，曾提出滇东南[ 5J或滇、桂、黔毗邻地区[ 3J为茶树的起源中心。在地理演化上，根据地区间暗烯指数的多样性分布，推测出四条可能的地理演变途径[ 6]，但由于地区间样本数量不平衡，样本代表性不足等问题，结论难以令人信服。最近，根据E ST- S SR 分子标记对国内各地区资源的遗传多样性分析结果，推测茶树在中国沿海路或水路传播的可能性较大[ 7 ] 。由于茶树起源演化属于基础研究，目前这方面的研究投入不足，因此进展缓慢。

(2) 鉴定评价方法和技术。茶树种质资源的鉴定评价是优异资源发掘和利用的基础。形态学、生理生化、细胞学、解剖学和分子生物学等多种技术手段在茶树种质鉴定中均得到了应用[ 1 ] 。近年来，为了提高种质鉴定评价的效果和效率，在鉴定评价方法的标准化、核心种质构建和分子标记技术的应用研究上取

得了较大的进展。

1) 鉴定评价方法和技术的标准化。长期以来，茶树资源的鉴定评价缺乏统一的描述性状、鉴定方法和评价标准，不同单位采用的性状描述、鉴定

技术方法和评价标准各异，使鉴定数据缺乏可比性，影响了国内不同单位之间资源数据信息的共享。2005 年，农作物种质资源技术规范丛书《茶树种质资源描述规范和数据标准》町的出版以及农业行业标准?NY/ T 1 3 1 2 - 2 0 0 7 农作物种质资源鉴定技术规程茶树? [ 9 J 的发布对我国茶树种质资源的鉴定评价具有指导和规范作用。(( 茶树种质资源描述规范和数据标准》对茶树种质保存、鉴定和评价的1 1 0个描述术语进行了定义，制定了数据标准、性状鉴定的质量控制方法和性状分级标准；而(( NY/ T 1 3 1 2 - 2 0 0 7 农作物种质资源鉴定技术规程茶树》则对茶树的64 个重要性状的鉴定方法进行了规范。

2) 核心种质构建。建立茶树核心种质库是提高资源鉴定和发掘效率的重要策略。中国农科院茶叶研究所对茶树初级核心种质构建的最佳取样策略开展了研究，确定了以茶区一对数比例一聚类取样的初级核心种质的取样策略[ 1 0 ，I l]，采用该取样策略构建了中国茶树初级核心种质，共5 3 2份资源，占全部资源的2 0 % ，涵盖了9 9 . 7 %的表型变异类型。通过分子标记对其中4 1 4份资源的鉴定和筛选，初步构建了含有3 6 0份资源的中国茶树核心种质库[ 1 1 ] 。茶树核心种质库的构建有助于加快优异种质和基因的发掘，便于优异资源的育种利用。

3) 分子标记成为鉴定评价的重要工具。分子标记技术已成为茶树资源鉴别、遗传多样性、亲缘关系、分子系统学等研究的重要工具[ 1 2 ] 。在茶树上应用的标记类型逐步由原来的随机显性标记RAP D、AF LP和I S SR 等开始向锚定的共显性标记S SR技术转变。近两年S SR标记的开发和利用已成为研究重点，特别是随着公共核酸数据库中茶树eDNA序列的不断