云南省茶树杂交育种研究进展

时间:2022-10-23 02:59:09

云南省茶树杂交育种研究进展

摘要 1978—2011年云南省农业科学院茶叶研究所在云南省率先采用杂交技术,选用双无性系大叶良种与中小叶良种作亲本,开展了茶树种质创新研究。阐述了国内外及云南省茶树杂交育种进展,论述了杂交茶树良种(种质资源)的运用,并对其应用前景进行了展望。

关键词 茶树;杂交育种;研究进展;云南省

中图分类号 S571.103.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)19-0134-02

杂交可分为有性杂交与无性杂交2种,在茶树育种上主要是采用有性杂交的方法[1],其中有性杂交育种,是用遗传性或遗传基础不同的个体为亲本,通过有性杂交,使符合育种目标的性状在杂交后代中重组、分离和选择而创造新品种的方法[2]。

1 国外茶树杂交育种现状

有性杂交育种是创造植物新品种最有效的基本方法,杂交分为自然杂交和人工杂交2种方式。杂种优势利用已成为当前茶树育种的主要途径之一。如:印度托克莱茶叶试验站于1936年开始从中国、阿萨姆和印支3个主要变种中选出300多个系进行了大量杂交,研究了茶树的自交不亲和性、杂交亲和性、种间亲和性,并选育出比较突出的一批无性系品种TVl8~24,从双无性系杂交后代中选育出9个有性品种在生产上推广[3-5]。斯里兰卡采用双无性系实生后代,在不同系谱的无性系杂交后代中,观察到在产量方面的杂种优势[6],并获得一批无性系TRl2023、TRl2024、TRl2025、TRl2026。前苏联茶树育种家К. Е. Бахтадэе.用中国种与印度种杂交和混合花粉的辅助授粉,育成了格鲁吉亚1~16号[7-8]。日本用阿萨姆种与中国种人工杂交,选育成红薰(阿萨姆×日本种)、红光(红薰种×中国种)、红富贵(红誉×枕CD86)等[9]。

2 国内茶树杂交育种进展

我国在运用杂交育方法已取得显著成效,已审定的97个国家级良种中,通过杂交育种选育出来的占30%。如已从福鼎大白茶与云南大叶种等的自然杂交后代中培育出国家级良种福云6号、浙农113、黄奇等15个;采用人工杂交方式,从云南大叶种与四川中叶种等杂交组合后代中选出国家级良种蜀永1号、黔湄809、茗科1号等[10] 14个。1973—1979年,刘祖生等[11-12]进行杂交组合20余个,对杂交方法和部分经济性状的遗传动态进行了研究,同时选育出新品种浙农12、浙农113、浙农121。1978—1987年,董丽娟等[13-14]广泛进行了茶树亚种、变种间杂交和少量变种内品种间杂交。研究了茶树杂交授粉技术、杂交亲和性、茶树孕性及部分经济性状遗传,并从中选育出茶树新品种碧香早、福毫、茗丰、湘红茶一号及一批新品系。

3 云南省茶树杂交育种进展

3.1 应用人工杂交获得新种质

云南省独特的地理环境和生态环境,孕育了丰富的茶树品种资源。目前,世界上已发现的包括秃茶组在内的茶组植物共有47个种4个变种,绝大部分分布在我国各地,其中云南省就有35个种,3个变种(有26个种为云南省特有种),占已发现茶组植物的74%[15]。云南省丰富的茶树种质资源和遗传多样性,为开展种质创新奠定了丰富的物质基础。

1978年,云南省农业科学院茶叶研究所王朝纪等率先采用人工杂交方法,进行茶树种质创新,至1982年,完成了以双无性系“云抗14号与福鼎大白茶”等不同杂交组合14个,获得11个简单杂交组合种质创新材料207份。其中,78.6%的组合结实,最高结实率为29.9%,平均简单杂交结实率为6.88%。1984—1986年,建立杂交F1无性系材料母本园0.3 hm2,现存活杂交F1材料203份。

2003—2005年,包云秀等在总结前人经验基础上,开展回交第1次[2]试验,回交第1次组合32个,授粉2 537朵,结实的有15个组合,占组合的46.9%,回交第1次最高结实率为25.26%,回交第1次平均结实率为7.25%。同时,还开展简单杂交组合1个,授粉749朵,简单杂交结实率为8.35%。2006年,定植回交第1次材料183份,简单杂交F1材料42份。回交第1次后代在田间多数性状表现衰弱,目前回交第1次后代材料存活仅80份。

2008—2009年,包云秀等不断总结完善杂交技术和杂交母树园的管理经验基础上,开展回交第2次[2]试验,完成人工授粉208朵,获得回交第2次后代,回交第2次平均结实率达到6.3%。同时,进行回交第1次授粉328朵,平均结实率达到11.0%。另外,还利用国家种质勐海茶树分圃保存的绿春蚂蚁茶等7份优良种质资源材料与中叶良种进行了7份简单杂交和2份混合花粉杂交,完成人工授粉895朵,均获得简单杂交组合后代,简单杂交结实率最高为41.7%,平均结实率为26.8%。2010年7月,定植回交第2次,获得后代20份,回交第1次,获得后代30份,简单杂交,获得后代350份。

3.2 人工杂交新品种的选育

1984—1986年,建立了保存203份杂交F1无性系材料母本园0.3 hm2;1992年,建立29份杂交品系品比园960 m2;1989年,建立生产示范园1.33 hm2。

通过“七五”至“十五”的深入研究,2003年,杂交新品种佛香1号、佛香2号和佛香3号通过云南省农作物品种审定委员会审定为云南省茶树品种。2004年,通过同行专家鉴评的佛香4号和佛香5号报云南省农作物品种审定委员会登记为云南省茶树品种。2009年,向农业部申报杂交新品种云茶香1号品种保护工作。2010年10月云茶春韵和云茶春毫通过同行专家鉴评。

4 杂交茶树良种(种质材料)的运用

4.1 良种推广及名优茶的研制

采用杂交育种培育出的佛香1号、佛香3号等茶树良种,由于高香、优质、丰产、抗逆性强,适制名优绿茶,适应性广,扦插和移栽成活率高等特点。截至2009年,已在西双版纳、普洱、保山、临沧、德宏、文山、大理等州(市)示范推广面积达1万hm2,2008年以来,广西钦州市和贵州省开阳县已引种成功。

1992年,利用佛香1号、佛香3号等杂交品种鲜叶为原料研制的“佛香茶”、“版纳云奇”茶和“版纳白毫”茶被评为云南省名茶;1994年,“含笑吐三香”茶评为云南省优秀工艺茶;1996年,“版纳曲毫”茶和“佛香茶”获得“陆羽杯”金奖。多年来,以清香味爽汤绿显著的“佛香茶”名优绿茶和新研制生产的香高味醇有机“佛香饼”(普洱生茶),深受广大顾客的青睐。

4.2 茶树分子生物学的研究

1999年,季鹏章等[16]利用42个杂交品系开展DNA提取与RAPD扩增研究,应用修改的SDS-异丙醇法进行总DNA提取,DNA的得率为100~200 ng/mg,得到的DNA样品片段大于21 kp,并对8~10等品系进行RAPD扩增。结果证明该方法得到的DNA能满足RAPD、PCR研究的需要。2004年,张 俊等[17]分析了云南大叶种和福鼎白毛茶及其F1的42个品系的茶氨酸含量,挑选出茶氨酸高含量的5个材料与茶氨酸含量低的5个材料,用140个随机引物对这2组材料进行 RAPD扩增,其中,14个引物在高茶氨酸材料与低茶氨酸材料间可扩增出多态性产物,为高茶氨酸茶树育种和早期鉴定提供分子水平上的技术支撑。

2010—2011年,云南省农业科学院茶叶研究所与中国农业科学院茶叶研究所已合作开展茶树F1群体构建和分子遗传图谱研究工作。

4.3 获得的科技成果

王平盛等从杂交F1材料中筛选出的2份种质,即86-9-12、86-12-7,于2001年被评为国家农作物优异红茶种质贰级,其制红碎茶香气高锐持久、滋味浓强鲜爽、茶黄素含量高达1.3%,红碎茶品质可赶上印度、斯里兰卡等国家的红茶水平。

许多研究项目获奖,“名优绿茶杂交新品种——佛香1号选育研究”获得西双版纳州2004年科技进步一等奖和2005年云南省科学技术进步三等奖;“名优绿茶杂交新品种‘佛香3号’选育”获得西双版纳州2006年科技进步一等奖。“云南茶树优质良种选育、有机茶生产及名优茶创新研究项目”获得2008年西双版纳州科技进步一等奖和云南省科技进步一等奖。

5 展望

经过30余年,云南省农业科学院茶叶研究所采用人工杂交方式创新茶树种质材料,获得了简单杂交、回交后代700余份,利用杂交材料育成7个省级名优绿茶新品种,利用杂交F1材料开展分子生物学研究,为育种提供理论依据。今后,应利用国内外优良品种、种质,开展茶树种间、远缘杂交和回交进行种质创新,获得综合优良性状基因的育种新材料,培育出优质(如高甜香型、高嫩香型、玫瑰香型等)、含功能成分(高EGCG、高茶氨酸、低咖啡碱等)的特异品种和高产、高抗(抗旱、抗寒、抗病虫)的茶树品种,将是茶树育种研究的主要目标。

6 致谢

本文撰写过程中得到云南省农业科学院茶叶研究所王平盛研究员和唐一春副研究员的指导和帮助,特此感谢!

7 参考文献

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[12] 刘祖生,赵学仁,王爱蓉.浙农系列茶树良种选育研究总结[J].茶报,1992(1,2):46-49,36-38.

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