《茶树育种学》知识点

第一章种质资源
一、茶树染色体：以x=15为基数，染色体在体细胞中为30条，性细胞中为15条。

二、茶树的变异（营养器官、生殖器官、物候期、理化等特性）
1.营养器官的变异
（1）树型：分乔木、小乔木、灌木三种，树型主要受遗传因素的影响，环境对其影响不大。

（2）树姿：分开张、半开展和直立三种。

（3）芽形：分细长、细短、长肥和短肥。

（如大叶种的芽较长肥）
（4）芽茸毛：分少、中、多，是比较稳定的性状。

（5）叶形：叶形根据叶长与叶宽之比分为披针形、长椭圆形、椭圆形、近圆形。

（6）叶片大小：叶长、叶宽或叶面积来表示。

品种间叶片大小差异显著，
（7）叶色：有黄绿、绿、浓绿、紫绿之分，品种间差异显著
2.生殖器官变异
（1）花：花冠（大、中和小花）；萼片数（4～7）；花瓣数（5～16）；雄蕊数（70～320）；花色（乳白、淡黄、白带微绿和粉红）；柱头数（2～7、个别不分裂）；柱头分裂部位（上、中和基部）；子房（有毛和无毛）等。

（2）果形：形状随果实内种子数目而异。

球形1、肾形2、三角形3、四方形4、梅花形5。

（3）果室数：以3室为多。

（4）种子形状：可分球形、半球形、肾形、锥形和不规则形。

3.花粉：花粉粒表面分外壁和内壁2层。

萌发孔类型是花粉系统发育上的重要特征之一。

4.物候期变异（茶多酚、儿茶素含量：中芽>迟芽>早芽，氨基酸含量：中芽>早芽>迟芽）
5.生理、生化等特性变异（多酚类：20~45%、氨基酸：1~6%、咖啡碱：1~5%）
三、茶树的进化和植物学分类
1.茶树的进化
茶树原产地：原产中国说、原产印度说、原产东南亚说、二元说
茶树进化主要表现：由乔木型演化为小乔木、灌木型，叶片由大叶演化为中、小叶，花冠由大到小，酚氨比由大到小等。

2.植物学分类
（1）茶树的拉丁学名Camellia sinensis（L.）O.Kuntze。

（2）虞富莲：我国绝大多数栽培品种可以归属于茶种及普洱茶变种和白毛茶变种，特征如下：茶[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]：灌木或小乔木，主要分布在长江南北各产茶省及闽、粤乌龙茶产区。

普洱茶[Camellia sinensis var.assamica(Masters)Kitamara]：乔木或小乔木，主要分布在华南、西南大叶红茶生产区。

白毛茶(Camellia sinensis var.pubilimba Chang)：小乔木或乔木，主要分布在广西及云南的东南部
（3）福鼎大白茶品种Camellia sinensis cv.Fuding-dabaicha
四、种植资源的概念及类别
1.种植资源的概念
种质（Germplasm）：亲代通过生殖细胞或体细胞传递给子代的遗传物质。

种质库（基因库）：以种为单位的群体内全部遗传物质，由许多个体的不同基因所组成。

种质资源(Germplasmresources)：具有种质并能繁殖的生物体。

包括品种、类型、野生种及近缘种的植株、种子、无性繁殖器官、花粉甚至单个细胞。

也称遗传资源。

2.茶树种质资源的类别
（1）根据来源划分：本地种质资源、外地种质资源、野生种质资源、人工创造的种质资源（2）根据亲缘关系划分：初级基因库、次级基因库、三级基因库
五、种植资源的收集、保存和利用
1.广泛发掘和收集种质资源的必要性和迫切性原因：
（1）新的育种目标必须有更丰富的种质资源才能完成。

（2）不少宝贵资源大量流失，急待发掘保护。

（3）避免新品种遗传基础的贫乏，必须利用更多的种质资源。

2.种植资源考察范围：茶树起源中心、栽培中心和遗传中心进行。

3.种质保存（Germplasmconservation）
（1）概念：利用天然或人工创造的适宜环境保存种质资源，使个体中所含有遗传物质保持其遗传完整性，有高的活力，能通过繁殖将其遗传特性传递下去
（2）保存的方式分为种植保存、种子保存、离体保存和基因文库。

a)种质保存：就地种植保存，原来所处的自然生态系统；异地种植保存，种质圃中，采取集
中与分散保存的原则。

b)种子保存：木本植物种子分为正常型（脱水耐受）、中间型（脱水中度耐受）和顽拗型（脱
水不耐受）三大类。

c)离体保存：用离体的分生组织、花粉、休眠枝条等保存种质资源。

试管保存，必须作定期
的继代培养和重复转移，增加了工作量，易产生遗传变异。

茶树是多年生木本植物，多酚类含量高，组织和细胞培养技术平台还未完善。

d)基因文库：分为基因组文库和cDNA文库。

4.种质资源的利用：直接利用、间接利用、潜在利用
六、品种
1.概念：指经人类培育选择创造的、经济性状及农业生物学特性符合生产和消费要求，具有一定经济价值的重要农业生产资料；在一定的栽培条件下，依据形态学、细胞学、分子生物学等特异性可以和其他群体相区别；个体间的主要性状相对相似；以适当的繁殖方式（有性和无性）能保持其重要特性的一个栽培茶树群体。

2.茶树品种的属性：特异性、一致性、稳定性、地区性、时间性
3.良种的作用：提高单位面积产量、改进茶叶品质、增强适应性和抗性
七、四大茶区及特点（根据生态环境、行政和茶类划分为四大茶区）：
华南茶区：种质资源丰富，大多为乔木或小乔型的大叶种，野生茶树几乎各省都有；
西南茶区：种质资源丰富，四川、贵州等地有乔木或小乔木型野生大茶树；
江南茶区：多为灌木型中小叶种，少部分为小乔木中大叶种；
江北茶区：多为灌木型中小叶种。

八、主要育种目标：高产稳产、品质优良、不同发芽期、抗性强。

九、特异优茶树资源（指具有一般茶树资源不具备的一些特异性状）
氨基酸>6%、茶多酚>45%、咖啡碱<1%或>5%，或发芽期特早（大于标准种10d）
第二章引种
一、引种的概念和意义
1.概念：将茶树从现有区域人为地迁移到其他地区种植的过程
2.引种驯化的意义：（1）是栽培茶树起源与演化的基础（2）丰富和改变了茶树品种类型，提高了茶叶的产量和品质（3）为各种育种途径提供了丰富的种质资源
二、引种驯化的原理
1.遗传学原理：G + E = P（G是基因型、E是环境、P是表现型）
2.生态学原理：气候相似论、限制茶树引种驯化的主要生态因子
1)温度：（主导因子）低温及极限最低温度往往是茶树品种分布的主要限制因素。

低温和极限低温及持续时间；影响气温变化的地理位置、纬度及海拔高度；寒冷地区引种应注意茶树抗寒性和采取有效栽培措施。

2)降水：≤700 mm/年，生长季节≤100 mm/月，不利于茶树生长。

3)土壤pH：茶园土壤pH 4.5～6.5，pH ＞5.5生长缓慢，对茶树生长有不同程度的影响。

三、南茶北引的性状变异
1.树型：植株矮化，最低分枝部位降低。

2.叶片：叶片变小增厚，叶色加深。

上表皮增厚，栅状组织层次增多。

3.生长期：随着降低的不同程度，发芽期相应推迟，年生长期相应缩短。

4.开花结实：日照和气温的影响，花期缩短，结实率减少。

5.抗寒性：易受冻。

6.化学成分：茶多酚含量减少、氨基酸含量增加。

四、引种驯化的工作程序和措施
1.明确引种目标和要求
（1）生态条件；
（2）市场的需求：市场需求是动态的，茶树一经种植，很难换种；
（3）品种适制性：当地生产、消费什么茶类，品种适制什么茶类；
（4）品种搭配：茶类搭配；早、中、晚生搭配；不同品质搭配；抗性搭配。

2.先试后引
（1）一个品种的数量可少些，但引入品种个数，应尽可能多些；
（2）多点进行小规模试验。

证明可以引种直接利用时，再较大量地引种或就地建立母穗园。

3.与栽培试验相结合
4.与繁殖相结合
5.防止病虫传播
6.引入的品种选择
7.
第三章选择育种
一、选择育种的概念和作用
概念：从茶树群体中，选择符合育种目标的类型，经过比较、鉴定和繁殖，培育出新品种的方法。

作用：优中选优，简便有效（利用自然变异材料选择。

优良个体个别性状发生了变化，一般保持原品种优点。

）；连续选优，不断提高（变异→选择→变异→选择）
二、选择与选择育种（遗传是选择的保证，只有通过选择、繁殖，将有利的变异性状遗传下去，选择才有意义）
1.出现自然变异的主要原因：自然异交引起的基因重组、基因突变
2.遗传力：表明某一性状受到遗传控制的程度，分为广义遗传和狭义遗传。

H2=V G/V P。

遗
传力介于0~1之间，遗传力大的性状选择效果好。

3.影响选择效果的因素
（1）增加群体的性状变异幅度：变异幅度越大，选择潜力越大，选择效果越明显。

（2）提高性状的遗传力：群体所处环境比较一致时，遗传变异方差较大，则选择效果好。

（3）降低入选率以增大选择强度：降低入选率也就是提高选择标准，增加选择差。

三、选择的类别：一次选择和多次选择；单株选择、集团选择和混合选择；独立
淘汰选择和性状加权选择
单株选择法：从原始群体中选取优良单株，分别编号，分别繁殖，各单株单独种植成一小区，根据各株系表现进行鉴定。

集团选择法：是根据不同性状（如发芽期、叶形等）从群体中选出单株，把性状相似的单株归并到一起形成若干集团，不同集团分别采种或无性繁殖，分别种植于小区内，以便集团间及与对照品种进行比较试验，选出优良集团。

混合选择法：是从原始混杂的群体中按育种目标选出若干优良单株，混合繁殖，种植于同一块圃地，与同龄对照种及原始群体（即未经选择的群体品种）进行比较鉴定的选择法。

四、茶树经济性状的鉴定
1.鉴定方法有：直接鉴定和间接鉴定、本地鉴定和异地鉴定、自然鉴定和诱发鉴定、田间鉴定和实验室鉴定等。

直接鉴定(Direct evaluation)：根据目标性状的直接表现进行鉴定。

间接鉴定(Indirect invaluation)：根据与目标性状相关的性状的表现来评定该目标性状。

2.经济性状的鉴定：产量鉴定、品质鉴定、抗性鉴定（寒、旱、病虫）、生物学特性鉴定、品种纯度和繁殖力鉴定。

（1）产量鉴定：根据采摘标准（红茶和绿茶品种采摘一芽二三叶和同等嫩度的对夹叶，乌龙茶品种采摘小到中开面叶），分批适时采摘，统计单位面积鲜叶产量。

全年采摘计算法：统计春、夏、秋三季产量，这是工作量最大，但是最精确的方法
季节采摘计算法：采摘一季或两季鲜叶，根据各季产量推算全年产量
高峰期采摘计算法：采摘高峰期鲜叶，一般高峰期产量占各季产量的60%以上，根据高峰期产量推测全年产量。

新品种鉴定采取定植后第四年开始计产，统计全年产量，连续三年。

统计数据用二因子（品种
间、年度间）方差分析，计算参试品种与对照品种间绝对产量的差异性显著程度。

（2）品质鉴定：按照标准采摘鲜叶，并加工成干茶，进行感官审评。

为了最大限度地消除其他干扰因素，使某品种的特有品质得到表现，绿茶用春茶采首批一芽二叶制烘青绿茶，乌龙茶采春茶首批小到中开面新梢，夏季首批制红碎茶，机械加工，每一个品种的茶样不少于100g，妥善保存。

茶样由专职审评师按NY/ T 787进行感官审评来确定，品质总分是感官审评时的外形、汤色、滋味、香气和叶底5项因子加权后的总分。

3.早期鉴定（Earlyappraisal）是指育种初期对育种材料的主要性状进行的鉴定。

高产、优质、抗逆性强是茶树育种的基本目标，是鉴定茶树品种好坏的标准。

五、系统选种的基本方法：
1.系统选种的一般原则
（1）选择标准的制定：自然条件，品种现状，生产茶类和今后发展
（2）有适当且丰富的原始材料
（3）在适宜的季节和树龄中进行选择
（4）根据综合性状并有重点的进行选择
（5）实行选择、鉴定、繁殖与推广相结合
2.无性系系统选种程序和方法
（1）根据育种目标选拔优良单株
（2）优良单株的修剪与繁殖
（3）品系比较试验（品系：起源于同一单株或同类植株，遗传性状相对一致，已通过品种比较试验，尚未进行区域试验或未经审定的一群同类个体。

株系（Line）：经初步观察鉴定、无性繁殖，具有一定数量的同类个体）
（4）品种区域性试验
（5）繁育推广
3.有性系系统选种程序和方法
（1）选拔优良单株：需调查开花期和结实率。

（2）采种与育苗：采种、分家系播种于苗圃
（3）家系比较试验：定植、鉴定各家系、从中选出优良家系。

（4）种子生产试验：鉴定种子生产能力
（5）家系适应性试验：入选的优良单株无性后代的种子，在不同生态条件的地区种植。

（6）繁育推广：入选家系建立采种园
第四章有性杂交育种
一、茶树有性杂交育种(Sexualcrossbreeding)：以基因型不同的配子进行交配或结合形成杂种，通过对后代杂种比较、鉴定、选择、培育，获得新品种的方法。

二、有性杂交育种的类别
根据参与杂交亲本亲缘关系远近，分近缘杂交和远缘杂交育种；按杂交性质不同，又可分为有性杂交和无性杂交育种（体细胞融合）；还可分为自然杂交和人工杂交。

三、有性杂交育种的意义：
1.是创造新品种新类型的重要手段（杂交、选择和无性繁殖相结合：杂交产生基因重组，创造变异；选择将优良变异个体或类型从杂种后代中分离出来；无性繁殖能迅速增加后代数量，并使优良单株的基因不再分离。

）
2.是生物进化的重要方式：打破了生殖隔离。

3.是研究遗传理论的重要方法之一：自由分离和独立分配规律、遗传连锁现象等。

四、杂交方式：两亲杂交、多亲杂交（添加杂交、合成杂交、多父本授粉、回交）
1.添加杂交：多个亲本逐个参与杂交的方式，如(AxB)×C。

添加的亲本越多，杂种综合优
良性状也越多，育种年限延长。

2.多父本授粉：一个以上父本的混合花粉授给一个母本。

3.回交：杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交。

五、有性杂交亲本的选择和选配的概念与原则
亲本选择：指根据育种目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。

亲本选配：从入选的亲本中选用哪些亲本配组杂交，确定父母本及先后顺序。

六、杂交技术
1.杂交过程：准备(如制作计划等)→花粉采集与贮藏→隔离→去雄→授粉→后期管理
2.测定发芽率方法：
（1）形态法：显微镜下观测，正常呈球形。

（2）培养法：5%蔗糖溶液，25℃培养数小时。

（3）染色法：过氧化物酶是花粉在发芽过程中呼吸时所必须的，在该酶的作用下，将多元酚氧化而释放出活性氧，有生活力的花粉染成红色，无生活力的花粉染成黄色或无色。

第五章杂种优势的利用
一、杂种优势（Heterosis）的概念与表现
1.概念：指两个基因型不同的亲本杂交产生的杂种第一代（F1），在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等性状方面超过其双亲的现象。

2.度量杂种优势的强弱：中亲优势、超亲优势、超标优势、杂种优势指数
3.杂种优势检测
（1）性状观察：性状比较和分析，简单方便。

（2）生化分析：如同功酶和蛋白质电泳等方法。

（3）细胞遗传学鉴定：进行细胞和染色体水平的鉴定。

（4）分子遗传学鉴定：主要方法有RAPD、RFLP、STS、SSR、AFLP等。

4.茶树杂种优势利用的效果：提高产量、改善品质、增加抗逆性、发芽期早
二、杂种优势产生的原因
显性假说、超显性假、其他假说（生活力假说、遗传平衡假说、上位性假说、基因组互补假说、基因多态性假说、基因网络系统假说）
三、茶树杂种优势利用的特点
1.茶树是多年生的植物：只要亲本选配得当并将其相互交叉种植，每年都可获得具有杂种优势的杂种第一代种子。

2.茶树是异花授粉的植物：
（1）自花结实率极低，不必培育雄性不育系（雄性器官退化，自交不结实，雌性器官正常）。

（2）为选择杂交亲本提供了有利条件。

（3）遗传组成杂合，杂种第一代就出现不同程度的分离现象。

（4）须采取隔离措施。

3.茶树是叶用作物：植物营养体的杂种优势最强。

4.茶树具有无性繁殖能力：可以通过无性繁殖，固定杂种优势。

四、远缘杂交（wide cross或distant hybridization）
概念：近缘杂交：同种内不同品种或类型之间的杂交。

远缘杂交：不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交。

亚远缘杂交：地理上相距甚远、生态条件极不相同和系统上长期隔离的种内不同类型或亚种间的杂交。

远缘杂交不亲和性原因：双亲亲缘关系远，遗传差异大，染色体数目或结构不相同，生理上不协调。

（可区分为种间杂交、属间杂交等）
1.远缘杂交的作用
（1）引入异种（属）植物的有利基因：人为地促进不同物种的基因渐渗和交流。

（2）创造新物种和异染色体体系：导入不同种、属的染色体组；导入异源染色体或片段。

（3）诱导单倍体：诱导孤雌生殖。

（4）有效地利用杂种优势：核基因和核质之间的互作。

（5）用于研究生物的进化：使物种在进化过程中所出现的一系列中间类型重现。

2.克服远缘杂交不亲和性的方法
（1）注意亲本的选择与组配
（2）染色体预先加倍：将染色体数目少的亲本加倍后再杂交。

（3）桥梁法：亲本之一与桥梁品种杂交，杂种加倍后，再和另一亲本杂交。

（4）特殊授粉：如混合花粉授粉、重复授粉、提前或延迟授粉等。

（5）组织培养等生物技术（柱头手术、子房受精、雌蕊离体培养、试管受精、体细胞融合）3.克服远缘杂种夭亡、不育的方法
（1）幼胚离体培养：解决胚乳败育、胚和胚乳不协调造成的杂种天亡。

（2）杂种染色体加倍：解决双亲的染色体组或染色体数目不同而缺少同源性，不能形成具生活力的配子而造成的杂种不育。

（3）回交法：杂种产生的雌、雄配子并不是都是无效的，用杂种与亲本之一回交。

（4）嫁接等无性繁殖：把不育的杂种嫁接在可育株上。

5.远缘杂种后代的分离、培育和选择
（1）远缘杂种后代性状分离的特点：分离无规律性，性状难以预测；分离类型丰富、并有向两亲分化的倾向；分离世代长、稳定慢
（2）远缘杂种后代的培育：分别采收，单粒播种，单株定植，以行株距150x 75cm为宜。

（3）远缘杂种后代的选择：采用单株选择，淘汰要慎重。

根据远缘杂种后代分离复杂的特点，适当增加杂种后代的选株数量和选育代数。

发现有利变异，无性繁殖。

第六章诱变育种
诱变育种：利用物理、化学因素，诱发生物产生遗传变异，根据育种目标对变异体进行选择和鉴定，直接或间接培育新品种的育种途径。

实质是通过诱变DNA发生结构变化（包含染色体畸变、易位及碱基序列改变），从而导致基因的变异。

选择育种和杂交育种，是利用自然突变和基因重组，不能创造新的基因。

一、诱变育种的特点：
1.提高突变率、扩大变异谱：突变提高100～1000倍，变异范围广。

2.适于品种个别性状的改良：诱发点突变，只改变原品种个别缺点。

3.变异的方向和性质难以掌握：生物是经历长期进化的，它们的遗传物质及代谢过程已达到协调状态，某一基因被诱发产生突变，这种状态就遭到破坏。

了解、预测和控制变异，定向地改良品种性状。

4.与其他育种方法结合，发挥更大的作用：获得的突变体，可通过其它手段转移到别的品种上。

二、辐射诱变育种
1.常用的辐射种类：β粒子、中子、X射线、γ射线和紫外线。

2.辐射的剂量测定：
（1）放射性强度：放射性核素特征的物理量。

国际制单位是贝可(BQ)，专用单位是居里。

（2）照射量：只用于X和Y射线。

国际制单位是库(伦)每千克(C/Kg) ，专用单位是伦琴(R)。

（3）吸收剂量：辐射的生物效应与吸收剂量的关系。

国际制单位是焦耳每千克(J/KG) ，专用单位是戈瑞(GY)。

剂量率：单位时间内被照射材料所接受的剂量。

（4）中子流量：以每平方厘米上通过的中子总数。

3.适宜剂量和剂量率的选择
（1）辐射剂量范围与诱变效果有密切的关系，如果照射剂量过低，不易获得理想的诱变效果；若照射剂量过高，易使被照植株大量死亡。

（2）一般照射剂量选择在临界剂量(LD40)附近，或半致死剂量（LD50）。

4.辐射诱变的机理（电离辐射引起有机体变异分为四个阶段）
（1）物理阶段：发生电离和激发；
（2）物理化学阶段：产生活泼的自由原子或自由基；
（3）生物化学阶段：原子和自由基与核酸和蛋白质发生反应，引起分子结构的变化；
（4）生物学阶段：各种细胞器的结构及其组成发生变化，包括染色体的畸变和基因突变。

辐射诱变主要是细胞水平上的染色体畸变和分子水平上的基因突变。

5.辐射处理方法：种子照射（干、湿或萌动种子）、营养器官照射（扦插苗）、花粉照射
三、化学诱变育种
采用化学诱变剂处理植物材料，诱发遗传物质发生突变，然后根据育种目标，对变异进行鉴定、培育和选择，最后育成新品种的途径。

1.常用化学诱变剂及作用机理
（1）烷化剂类
（2）核酸碱基类似物：胸腺嘧啶类似物、腺嘌呤类似物。

（3）简单有机化合物：乙酸、甲醛等。

（4）简单无机化合物：氨、双氧水等。

（5）抗生素：链霉素等。

（6）生物碱：秋水仙素、高级酚类等。

2.化学诱变的方法：浸渍法、注入法、涂抹法和滴液法、熏蒸法和施入法。

四、诱变育种的方法和程序
1.材料的选择
（1）育种目标：综合性状优良，只是一二个不好的性状需要改进。

（2）不同品种或类型：对诱变因素的敏感性不同。

（3）处理部位：有利于物理或化学诱变剂最大限度地发挥作用。

2.诱变剂量的确定
参比同种植物或相近植物(如同属、同科植物等)的同类器官诱变剂量。

为了减少多发性突变，处理剂量要稍低些；如果期望产生多类型的突变体，应采取较高的剂量。

3.处理群体大小的确定及后代选择
剂量、品种的敏感性，繁殖系数，育种目标和人办、物力，茶籽用量为1-2kg。

扦插苗所发生的突变是体细胞，由它长成的变异枝条，当代选择，无性繁殖。

五、多倍体育种
1.概念：在有性世代或无性世代的某一阶段，用物理的或化学的方法使染色体倍数增加，然后经过选择培育而育成新品种的途径
多倍体：具有三个以上染色体组的茶树统称为多倍体，如水仙、政和大白茶
2.多倍体育种的意义：
（1）巨大性：各组织和器官变大。

（2）生化成分：新陈代谢旺盛，生化成分含量提高。

（3）育性：三倍体高度不育；同源多倍体在减数分裂中染色体不能正常配对或分离；异源多倍体有一定程度的不育性，但高于同源多倍体。

（4）克服远缘杂交不孕性和远缘杂种不实性：将杂交的亲本之一的染色体加倍后杂交，有可能杂交成功；将F1植物染色体加倍，育性增加。

3.人工获得多倍体的方法（化学试剂、物理因素、杂交途径、胚乳培养等途径）
秋水仙素作用机制：秋水仙素与正在分裂的细胞接触后，抑制细胞分裂时纺锤丝形成，使已正常分裂的染色体停留在赤道板上，不能拉向两极，同时又抑制细胞板的形成，使分裂的染色体留在一个细胞核中，从而造成染色体数目加倍。

（1）化学试剂诱变多倍体：处理萌动的种子、处理新梢、处理黄化枝条。

（2）物理因素诱变多倍体：温度激变、机械损伤、电离射线及离心力。