茶樹育種(四川馬邊高山茶科技小院)
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一頭大象-普洱茶

茶樹育種(四川馬邊高山茶科技小院)

1. 茶樹育種基本概念與意義

1.1種質(zhì)資源的重要性及品種的概念

種質(zhì)(germplasm):指親代通過生殖細胞或體細胞傳遞給子代的遺傳物質(zhì)。種質(zhì)庫又稱基因庫,是指以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質(zhì),由許多個體的不同基因所組成。具有種質(zhì)并能繁殖的生物體統(tǒng)稱種質(zhì)資源。種質(zhì)資源亦稱遺傳資源、基因資源、品種資源。

種質(zhì)資源是在漫長的歷史過程中,由自然演化和人工創(chuàng)造而形成的一種重要的自然資源,它積累了由于自然和人工引起的極其豐富的遺傳變異,即蘊藏著各種性狀的遺傳基因。是人類用以選育新品種和發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎,也是進行生物學研究的重要材料,是極其寶貴的自然財富。育種是對種質(zhì)資源中的基因進行選擇與組合,種質(zhì)資源中一些優(yōu)異基因的開發(fā)和利用,可以使產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等取得突破性進展。

品種:茶樹品種是經(jīng)人類培育選擇創(chuàng)造的、經(jīng)濟性狀及農(nóng)業(yè)生物學特性符合生產(chǎn)和消費要求,具有一定經(jīng)濟價值的重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料;在一定的栽培條件下,依據(jù)形態(tài)學、細胞學、分子生物學等特異性可以和其他群體相區(qū)別;個體間的主要性狀相對相似;以適當?shù)姆敝撤绞剑ㄓ行曰驘o性)能保持其重要特性的一個栽培茶樹群體。野生茶樹中沒有品種,只有當人類將野生茶樹引入栽培,通過長期的栽培馴化和選擇等一系列的勞動,才能創(chuàng)造出生產(chǎn)上栽培的品種。品種有其在植物分類上的歸屬,往往屬于植物學上的一個種、亞種、變種乃至變型,但不同于植物學上的變種、變型。

1.2茶樹育種目標

①提高茶葉產(chǎn)量:通過選育高產(chǎn)特性的茶樹品種,增加單位面積的茶葉產(chǎn)量,滿足市場需求。

②改良茶葉品質(zhì):提升茶葉的香氣、色澤、口感等品質(zhì)特征,以滿足消費者對高品質(zhì)茶葉的需求。

③增強抗病性:選育抗病蟲害能力強的茶樹品種,減少農(nóng)藥使用,保障茶葉的安全性和品質(zhì)。

④適應多樣化市場需求:根據(jù)市場需求的變化,選育不同特色、不同用途的茶樹品種如適制綠茶、紅茶、烏龍茶等不同茶類的品種。

⑤降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益優(yōu)良品種對茶葉產(chǎn)業(yè)影響。

1.3茶樹品種對茶葉產(chǎn)業(yè)影響:

①提升茶葉品質(zhì)與產(chǎn)量:優(yōu)良品種能夠直接提升茶葉的品質(zhì)和產(chǎn)量,增加茶農(nóng)的收入,推動茶葉產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

②增強市場競爭力:高品質(zhì)的茶葉在市場上更具競爭力,能夠吸引更多消費者,提升茶葉的品牌價值。

③促進可持續(xù)發(fā)展:抗病性強、適應性廣的優(yōu)良品種能夠減少農(nóng)藥和化肥的使用,降低環(huán)境污染,促進茶葉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

④推動科技創(chuàng)新:茶樹育種研究需要不斷的科技創(chuàng)新和技術突破,優(yōu)良品種的選育成功將推動茶葉科技的不斷進步

1.4 國內(nèi)外育種研究現(xiàn)狀對比

1.4.1國內(nèi)育種研究現(xiàn)狀

①科研主體主要集中在科研院所,企業(yè)育種能力相對較弱。

②育種模式以科研育種為主,商業(yè)化育種為輔。

③育種手段以常規(guī)育種為主,基因工程等現(xiàn)代生物技術應用較少。

④育種成果豐碩,但與國際先進水平相比仍有一定差距。

1.4.2國外育種研究現(xiàn)狀

①企業(yè)成為育種主體,商業(yè)化育種與科研育種相結合。

②育種投入大,研發(fā)能力強,技術領先。

③廣泛應用基因工程、分子標記等現(xiàn)代生物技術手段進行育種。

育種成果商業(yè)化程度高,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻大。國內(nèi)在茶樹育種方面取得了顯著成就,但仍需加強商業(yè)化育種和現(xiàn)代生物技術的應用,以進一步提升育種水平和產(chǎn)業(yè)競爭力。

1.4.3四川省內(nèi)主要種質(zhì)資源

根據(jù)虞富蓮編著的《中國古茶樹》(2016),川渝地區(qū)共有古茶樹資源17種:黃山大茶樹、高筍塘大茶樹、黃荊大茶樹、大木茶、早白尖、蒙頂山茶、雷波大茶樹、崇慶枇杷茶、金佛山大茶樹、合溪大茶樹、綦江大茶樹、江津大茶樹、南桐大茶樹、土祥茶、月池茶、中崗茶、蒲蓮茶。

根據(jù)《中國無性系茶樹品種志》(2014)及四川省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳發(fā)布,四川省育有國家級良種:名山白毫131,特早213等;省級良種:巴山早、花秋1號、蒙山9號、蒙山11號、蒙山16號、蒙山23號、名山早311號、天府茶11號、天府茶18號、烏蒙早、宜早1號、云頂綠、云頂早、峨眉問春、川茶2號、川茶3號、川沐28等。

2.茶樹遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新

2.1野生種質(zhì)資源與栽培種質(zhì)資源

茶樹遺傳資源是茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎,主要包括野生種質(zhì)資源和栽培種質(zhì)資源兩大類。

2.1.1 野生種質(zhì)資源:

野生種質(zhì)資源是指在自然環(huán)境中生長繁殖的茶樹資源。這些資源通常具有高度的遺傳多樣性和適應性,能夠在各種惡劣環(huán)境條件下生存和繁衍。野生茶樹往往攜帶許多優(yōu)良基因,如抗旱、抗寒、抗病蟲害等,這些基因?qū)τ诟牧己蛣?chuàng)新茶樹品種具有重要價值。通過收集、保存和研究野生茶樹資源,可以挖掘出更多的優(yōu)良基因,為茶樹育種提供豐富的遺傳材料。

2.1.2栽培種質(zhì)資源:

栽培種質(zhì)資源是人類長期栽培和改良的茶樹資源。這些資源經(jīng)過人工選擇和繁育,已經(jīng)形成了許多具有特定經(jīng)濟性狀和農(nóng)業(yè)生物學特性的品種。栽培種質(zhì)資源具有較高的經(jīng)濟和食用價值,是茶葉生產(chǎn)的主要原料。同時,栽培種質(zhì)資源也是茶樹育種的重要基礎。通過雜交、選擇等手段,可以進一步改良和創(chuàng)新茶樹品種,提高茶葉的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性。

2.2引種技術與育種技術

2.2.1引種的概念

引種是指將茶樹從現(xiàn)有分布區(qū)域(野生茶樹)或栽培區(qū)域(栽培茶樹)人為地遷移到其他地區(qū)種植的過程。茶樹品種并不需要改變它的遺傳特性,就能適應新的環(huán)境條件,正常生長發(fā)育甚至更好,即在其遺傳物質(zhì)適應范圍內(nèi)進行遷移,這屬于簡單引種。另一種反應是原產(chǎn)地與引入地區(qū)的生態(tài)條件差別大,或該茶樹品種適應性窄,只有經(jīng)過精細的栽培管理,或結合雜交、誘變、選擇等改良措施,逐步改變該品種的遺傳特性,使它適應新的環(huán)境,這稱引種馴化。

種子或苗木引入后,在當?shù)啬芡ㄟ^有性或無性方式繁殖后代。有些茶樹只開花不結果,但引入后能正常生長,并能通過無性繁殖方式繁殖后代,也達到了引種馴化的要求。

雜交育種是利用不同個體間的雜交優(yōu)勢,將優(yōu)良品種的遺傳特性進行組合,從而獲得更好的品質(zhì)或產(chǎn)量的育種方法。其原理是通過人工選擇和組在后代中產(chǎn)生更多有利特性的個體,同時淘汰不理想的個體。雜交育種可以充分利用不同親本之間的遺傳差異,創(chuàng)造出具有優(yōu)良性狀的新品種。

2.2.2 引種的工作程序和措施

明確引種的目標,首先要考慮當?shù)氐纳鷳B(tài)條件。其次,要考慮是否能滿足市場的需求以及經(jīng)濟效益。市場要求是動態(tài)的,是多方面的,而茶樹是多年生的木本植物,一經(jīng)種植,很難換種。再次,了解引進品種的適制性。要看當?shù)厣a(chǎn)、消費什么茶類,要了解該品種適制什么茶類。如果是為了直接利用,尤其應該注意與當?shù)厣a(chǎn)條件和耕作制度相適應。每一個品種不可能適制任何茶類,但一個地區(qū)的氣候條件和生產(chǎn)的茶類是比較穩(wěn)定的,切忌盲目引進。

如一個龍井茶區(qū)引種芽大毫多、多酚類含量高的品種,必然生產(chǎn)不出色綠、香郁、味甘、形美的龍井茶(龍井茶以其色綠、香郁、味甘、形美著稱,這與其特有的多酚類化合物組成密切相關。如果引種芽大毫多、多酚類含量高的品種,可能會導致茶葉中的多酚類化合物組成發(fā)生變化,從而影響茶葉的口感、香氣和色澤。特別是,如果多酚類中的單寧類物質(zhì)含量過高,可能會增加茶葉的澀味,這與龍井茶的甘甜口感相悖);同樣,用葉厚毫少的品種也加工不出形如螺、滿披毫的碧螺春。

栽培品種不能太單一,需注意品種搭配。適宜的品種搭配種植能提高小范圍生物圈的品種豐富度,從而提高生物圈的自我調(diào)節(jié)能力,同時也更能滿足市場的需要。品種搭配是多方面的,包括不同茶類適制性的品種搭配(豐富產(chǎn)品多樣性),早、中、晚生品種的搭配(提高全季節(jié)產(chǎn)量),不同風格品質(zhì)的品種搭配以及對各種環(huán)境脅迫因子抗性的品種搭配等。

2.2.3 引種原則

(1)先試后引

引種有一般的規(guī)律,但品種之間的適應性有很大差異,大量引種前,要進行多點小規(guī)模引種試驗。試驗時:

①一個品種的數(shù)量可少些,但引入品種個數(shù),只要符合引種目標,應盡可能多些,以期經(jīng)過試種,有利于優(yōu)中選優(yōu).

②多點進行小規(guī)模試驗,用空間爭取時間,加速引種進程。證明可以引種直接利用時,再較大量地引種或就地建立母穗園,大面積推廣種植。

(2)與栽培實驗相結合

新引進的品種有適應當?shù)丨h(huán)境條件的可能性,但如果沒有采取與新品種相適應的栽培方法,那么這種可能性很可能就不能實現(xiàn)。所以,引種的同時,應根據(jù)引進品種的生物學特性,進行一系列的栽培試驗,試驗時應當以當?shù)鼐哂写硇缘膬?yōu)良品種作為對照,以便總結出一套發(fā)揮外來良種潛力、適應當?shù)丨h(huán)境條件的優(yōu)良栽培方法。良種良法重點是不同品種的種植規(guī)格、樹冠培養(yǎng)、土肥水的管理、災害治理和采收等技術。分枝較稀的直立型宜用雙行條栽,每公頃植75000~90000株;分枝較密的開張型宜用單條栽,每公頃約60000株。

(3)與繁殖相結合

少引多繁,不要盲目調(diào)種。試驗成功后,最好在本地建立母穗園擴大繁殖,這樣既可節(jié)約開支,后代又有把握能適應當?shù)貧夂驐l件。

(4)防止病蟲傳播

病蟲害的發(fā)生往往有局部性,不同茶區(qū)發(fā)生的病蟲害是不同的。如浙江杭州茶區(qū)和江蘇南部的一些茶區(qū),茶尺蠖為害比較嚴重,但云南、湖北等省的茶區(qū)卻較少;西南茶區(qū)茶餅病較嚴重,但其他產(chǎn)茶省卻較少。所以不應只顧引種,而忽視病蟲傳播。尤其是本地以前沒有的病蟲害、生產(chǎn)有機茶或無公害茶的地區(qū),以及苗木和種子容易攜帶的害蟲和病菌。目前,還沒有不發(fā)生病蟲害的品種,但品種間對病蟲害的抗性存在差異。

(5)引入的品種選擇

引人品種栽培在不同于原產(chǎn)地的環(huán)境條件下,性狀往往會發(fā)生一些變異,變異的范圍決定兩地環(huán)境條件差異的大小和品種本身遺傳性的穩(wěn)定程度。因此,引種后一方面要保持引入品種的優(yōu)良性狀,另一方面也有可能從中選育出新的良種,這就需要進行不斷地選擇。如果要求引進良種能在當?shù)剡m應,得以迅速推廣時,就希望該品種的所有個體性狀相對一致且穩(wěn)定。而當引入品種是作為進一步選育新品種的原始材料時,如作為系統(tǒng)育種和誘變育種的原始材料,或作雜交育種的親本,則希望引進的品種能產(chǎn)生較多的變異而且是能遺傳的,以利于新品種的選育。

無性繁殖系品種,由于品種內(nèi)個體間有相同的遺傳物質(zhì),經(jīng)過試種,根據(jù)它們性狀好壞,在品種間進行選擇,以決定整個品種的取舍,而在品種內(nèi)選擇一般是沒有意義的,除非發(fā)生了突變,則可進行單株選擇。如從外地引進了甲、乙、兩3個無性繁殖系品種,經(jīng)過試種,根據(jù)性狀表現(xiàn)甲品種符合生產(chǎn)要求,而乙和兩品種不能滿足引種目標,則淘汰乙和丙品種,引進甲品種。

茶樹是異花授粉作物,無性繁殖系品種的有性后代,即無性系的種子,可能是不同父本異花授粉的結果,個體間性狀具有差異。所以無性系品種的有性后代,在性狀上與原無性系品種是有差異的。有性繁殖系品種,在品種內(nèi)的個體間由于遺傳物質(zhì)的不同,性狀有差異。這些差異因母本遺傳力的強弱和授粉品種(父本)的不同而不同,有的品種遺傳力強,引入到新地區(qū)后,如果授粉品種單一,后代就能基本保持母本性狀,變異類型少,性狀表現(xiàn)較一致。有的品種遺傳力弱,引入到新地區(qū)后,如果授粉品種多,后代變異就比較豐富,母本性狀就難以保持。因此,有性繁殖系品種在引種過程中的選擇工作應根據(jù)不同的情況來進行:

①引進品種適應當?shù)胤N植,性狀表現(xiàn)良好,且基本一致,可采用混合選種法,選優(yōu)去劣,繁殖推廣。

②有的品種雖然從整體上看不能適應,但有部分植株表現(xiàn)良好,可根據(jù)生產(chǎn)要求用集團選種法和單株選擇法,將優(yōu)良類型和單株分離出來,作為選育新品種的材料。

2.2.4 選擇育種

選擇育種(selection breeding)或稱系統(tǒng)選種,是從茶樹群體中選擇符合育種目標的類型,經(jīng)過化較、鑒定和繁殖,培育出新品種的方法。

從茶樹群體中之所以能選擇出符合育種目標的類型或單株,是因為在長期種植或引種過程中,其群體內(nèi)常會出現(xiàn)遺傳變異。如果其中有符合育種需要的基因型,加以選擇和試驗,則可省去人工創(chuàng)造變異(如雜交、誘變等)這樣繁重的工作環(huán)節(jié),而直接進入育種試驗程序。

在選拔優(yōu)良類型或單株時,要區(qū)分遺傳變異與非遺傳變異,選擇非遺傳變異是無效的。一般因環(huán)境因素(包括栽培條件)而引起的變異,屬于非遺傳變異。因基因突變和雜交發(fā)生的基因重組而引起的變異都屬于可遺傳變異。無性系品種(系)后代起源于母體營養(yǎng)器官的繁殖,不會產(chǎn)生因有性雜交發(fā)生的基因重組,而基因突變的概率一般是比較低的。因此,從無性系品種(系)內(nèi)選擇時,應采用嚴謹?shù)脑囼灪陀^測(如在一致的環(huán)境條件下,與原群體進行比較),注意鑒別變異是否是環(huán)境因素造成的非遺傳變異。選擇后的比較鑒定是指與對照種進行比較,用作對照的品種通常有標準種、原品種和當?shù)赝茝V品種。原品種用于對照可以確定選擇的單株是否發(fā)生了變異,標準種或當?shù)赝茝V品種用于對照可以確定新選品種的推廣的價值和范圍。

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圖1 單株選擇法

2.2.5 雜交育種

茶樹雜交育種(sexual cross breeding)是以基因型不同的配子進行交配或結合形成雜種,通過對后代雜種比較、鑒冠、選擇、培育,獲得新品種麗方送,雜交的遺傳學基礎是基因重組,目的是獲得基因重組所產(chǎn)生的優(yōu)良單珠,即把兩個或更多親本品種的理想基因,結合于同一雜種個體,以便培育出具有多個親本的綜合優(yōu)良性狀的新品種。雜交育種是茶樹培育新品種的主要途徑,是近代育種工作最重要的方法之一。

雜交育種在茶樹育種中具有廣泛的應用。通過選擇具有優(yōu)良性狀的親本進行雜交,可以獲得具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等特性的后代。同時,雜交育種還可以提高茶樹的抗逆性,使其能夠在干旱、寒冷等惡劣環(huán)境條件下生長良好。

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圖2 有性雜交

雜交育種的植株通常具有雜種優(yōu)勢(beterosie),指兩個基因型不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種第一代,在生長勢、生活力、繁殖力、抗遊性、產(chǎn)量和品質(zhì)等性狀方面超過其雙親的現(xiàn)象。表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀相比其親本品種(系)具有優(yōu)越性。雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)是多方面的,如營養(yǎng)生長方面表現(xiàn)出的苗勢旺、植株生長勢強、枝葉繁茂、營養(yǎng)體增大,營養(yǎng)生長期長等;在品質(zhì)性狀方面表現(xiàn)出某些有效成分含量提高、萌芽期提早、持嫩性好、顯毫等;生理功能方面表現(xiàn)出適應性、抗病蟲性、對不良環(huán)境條件耐受力增強、光合效率提高等。雜種優(yōu)勢的各種表現(xiàn),既有區(qū)別,又是互相聯(lián)系的。當利用雜種優(yōu)勢時,可以偏重某一方面,同時也要兼顧其他重要性狀。

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圖3 雜種優(yōu)勢

2.2.6 誘變育種

誘變育種就是人為地利用物理、化學因素,誘發(fā)生物產(chǎn)生遺傳性的變異,根據(jù)育種目標對突變體進行選擇和鑒定,直接或間接培育新品種的育種途徑。其實質(zhì)是通過誘變使DNA發(fā)生結構變化(包括染色體畸變、易位及堿基序列改變),從而導致基因的變異。選擇育種和雜交育種法,是利用自然突變和基因重組,并不能創(chuàng)造新的基因。同時,由于有些基因緊密連鎖,往往使有利性狀和不利性狀同時傳遞給雜交后代。自20世紀20年代起,人們用X射線和化學藥劑進行誘變試驗后,發(fā)現(xiàn)其后代的突變頻率比自然突變大得多,從而肯定了物理與化學誘變的作用,開創(chuàng)了誘變育種工作。近幾十年來,通過誘變的方法,在很多農(nóng)作物中都培育成了新品種。如茶樹以利用營養(yǎng)體產(chǎn)量優(yōu)勢為主,而糧食作物以利用子粒產(chǎn)量為主,但不能忽視它們在品質(zhì)方面和生理方面的優(yōu)勢表現(xiàn)。同理如果為生產(chǎn)名優(yōu)茶而要求提高特殊香氣、滋味,但不能忽視產(chǎn)量、抗性等其他方面的優(yōu)勢表現(xiàn)。

2.2.7 生物育種技術

生物技術(biotechnology)是以生命科學為基礎,利用生物體的特性和功能,設計、構建、培育具有預期性狀的新物種、新品種、新品系,以及與工程原理相結合,進行加工生產(chǎn),為社會提供商品和服務的綜合技術體系。目前用于茶樹育種的現(xiàn)代生物技術大體上有組織和器官培養(yǎng)技術、花粉(藥)培養(yǎng)和單倍體培育技術、原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交技術等。廣義的生物技術也包括分子標記技術和轉(zhuǎn)基因技術等。

2.2.8 分子育種

基因工程育種,運用人工方法把生物的遺傳物質(zhì)(通常是DNA)分離出來,在體外進行場割、拼接和重組,然后將重組的DNA導入某種宿主細胞或個體,從而改變它們的遺傳特性,有時還使新的遺傳信息在新的宿主細胞或個體中大量表達,以獲得基因產(chǎn)物,這種創(chuàng)造新生物并給予新生物以特殊功能的過程就是基因工程,也稱DNA重組技術。植物基因工程是指將外源目的基因?qū)说街参锛毎M行表達的技術。轉(zhuǎn)移的目的基因可以從動物、人、植物、或微生物中獲取,基因可在不同的生物系統(tǒng)之間進行轉(zhuǎn)移。目前,目的基因多為一些單個的主效基因,控制性狀明確,在基因轉(zhuǎn)移中不會有遺傳累贅,并可預知賦予植物的性狀,而且轉(zhuǎn)基因植物分離純合快,這樣就加速了育種進程。

2.3基因工程在茶樹育種中應用基因工程在茶樹育種中的意義:

基因工程作為現(xiàn)代生物技術的核心,為茶樹育種提供了新的途徑和手段。通過基因工程技術,可以在分子水平上對茶樹進行遺傳改良,實現(xiàn)傳統(tǒng)育種方法難以達到的目標。基因工程技術的應用可以加速茶樹育種進程,提高育種效率,為茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐?;蚬こ淘诓铇溆N中的具體應用:

①基因轉(zhuǎn)移:將外源基因?qū)氩铇浼毎麅?nèi),使其表達并產(chǎn)生新的性狀。例如,可以將抗病蟲害基因?qū)氩铇渲校岣卟铇涞目共∠x害能力。

②基因編輯:利用CRISPR-Cas9等基因編輯技術,對茶樹基因組進行精確修改,實現(xiàn)特定性狀的改良。例如,可以通過基因編輯技術改變茶樹的代謝途徑,提高茶葉中特定功能成分的含量。

③分子標記輔助選擇:利用分子標記技術快速準確地鑒定茶樹品種間的遺傳差異和基因型,為育種過程中的選擇提供科學依據(jù)。分子標記輔助選擇可以大大提高育種效率和準確性。

綜上所述,野生和栽培種質(zhì)資源是茶樹育種的重要基礎,雜交育種技術和基因工程技術的應用則為茶樹育種提供了新的途徑和手段。通過合理利用這些資源和技術手段,可以不斷創(chuàng)新和優(yōu)化茶樹品種,推動茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.品種審(鑒)定與新品種保護

3.1品種審(鑒)定任務和意義

在新品種育成正式繁育推廣之前,還應經(jīng)省級或國家級品種審(鑒)定委員會審定通過后才能推廣。品種審(鑒)定工作是新品種選育至推廣過程中的必需環(huán)節(jié),是聯(lián)系新品種選育和推廣的橋梁。

品種審定是品種審定委員會對新育成或新引進的茶樹品種進行區(qū)域試驗或生產(chǎn)試驗鑒定,按規(guī)定程序進行審查,決定該品種是否能推廣,并確定推廣范圍的過程。

品種審定的主要任務是根據(jù)品種區(qū)域試驗或生產(chǎn)試驗的情況,準確地評定新育成或新引進的茶樹品種在生產(chǎn)上的利用價值、經(jīng)濟效益;確定其推廣價值、適應地區(qū)及相應的栽培技術;對新品種的示范、繁育、推廣工作提出建議。通過審定,可以較好地了解新品種的形態(tài)、生理以及經(jīng)濟性狀,確定其推廣價值的有無和大小及推廣范圍;可以因地制宜推廣良種,最大限度地發(fā)揮良種的作用,加速育種成果的轉(zhuǎn)化和利用。同時,可避免無計劃地盲目推廣所造成的生產(chǎn)用種多、亂、雜現(xiàn)象,是實現(xiàn)生產(chǎn)用種標準化、品種布局區(qū)域化的重要措施。

3.2報審的條件和程序

3.2.1 區(qū)域設置及參試條件

參加全國區(qū)試品種必須是無性系,且親本清楚、農(nóng)藝性狀穩(wěn)定一致,并與現(xiàn)有國家推廣品種有明顯區(qū)別,參試單位或個人應提供所需材料。自己選育新品種有以下方法

(1)官方平臺

1.國家種質(zhì)資源平臺

可以訪問中國作物種質(zhì)資源信息網(wǎng)(CGRIS)等官方平臺,這些平臺通常提供了豐富的農(nóng)作物種質(zhì)資源信息,包括茶樹。在這些平臺上,可以了解到茶樹品種的分類、特性、適應性以及分布區(qū)域等信息,有助于為選育新品種提供基礎材料。

2.省級農(nóng)業(yè)主管部門

各省農(nóng)業(yè)主管部門通常會發(fā)布關于農(nóng)作物品種選育、登記和推廣的相關信息??梢栽L問所在省份的農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳或農(nóng)業(yè)科學院等官方網(wǎng)站,了解有關茶樹品種選育的政策、法規(guī)和指導性文件。

(2)行業(yè)網(wǎng)站與機構

1.茶葉研究機構

可以訪問中國茶葉學會、中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所等茶葉研究機構的官方網(wǎng)站。這些機構通常會發(fā)布關于茶樹品種選育的最新研究成果、技術進展和實用技術等信息。

2.茶葉協(xié)會與學會

如中國茶葉流通協(xié)會等茶葉協(xié)會通常也會在其官方網(wǎng)站上提供茶樹品種的信息。通過瀏覽這些網(wǎng)站,可以了解到各個品種的特點、產(chǎn)地、適應性以及相關的研究成果

3.茶樹品種數(shù)據(jù)庫

一些茶葉研究機構和相關企業(yè)建立了茶樹品種數(shù)據(jù)庫,這些數(shù)據(jù)庫提供了大量茶樹品種的信息。通過這些數(shù)據(jù)庫,可以方便地查詢到各個品種的分類、特性、適應性、產(chǎn)量等詳細信息,并配有圖片和相關研究成果

4.茶樹品種選育全流程監(jiān)管平臺

云南省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所等機構開發(fā)了茶樹品種選育全流程監(jiān)管平臺,這些平臺提供了茶樹品種選育的全流程管理和監(jiān)管功能,包括種質(zhì)盜源管理、選育過程記錄、品種測試與評價等。通過訪問這些平臺,可以了解到茶樹品種選育的最新進展和實用技術。

3.2.2 參加區(qū)試和品種鑒定申請

①品種選育單位或個人均可申請參加全國或省級茶樹品種區(qū)試和品種鑒定,申請者須填報申請表。

②被批準參加區(qū)試的單位或個人要按規(guī)定的時間、地點、數(shù)量向區(qū)試點提供標準苗木和參試合同。

③參試單位和個人可根據(jù)區(qū)試結果向全國茶樹品種鑒定委員會辦公室提出品種鑒定申請。

④申請品種鑒定的單位或個人應在規(guī)定時間內(nèi)向全國茶樹品種鑒定委員會辦公室提交以下材料:鑒定申請書、區(qū)試點區(qū)試報告、品種選育報告、指定單位提供的品質(zhì)感官評審檢驗報告(連續(xù)3年)、特異品種還需指定單位的檢驗報告;品種照片(春季枝條、6年生整株和品種茶園照片);省級審(鑒、認)定或登記的證明文件,或省內(nèi)兩點各3.33hm2以上茶園試驗(調(diào)查)報告,或示范應用證明。以馬邊彝黃1號為例:“彝黃1號”選自民建鎮(zhèn)建新村四川中小葉群體品種(又名:老川茶)茶園一株芽葉黃化的茶樹單株,由縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、農(nóng)科院茶葉研究所自2015年起共同開展茶樹品種選育工作,先后完成品種抗性鑒定、品質(zhì)鑒定、DUS(Distinctness,Uniformity and Stability,特異性、一致性和穩(wěn)定性)鑒定以及品種區(qū)域試驗等。該品種制作的烘青綠茶,具有色澤“三黃”即干茶金黃、湯色嫩黃、葉底玉黃,嫩香帶奶香的感官品質(zhì)特征。

3.3新品種保護的概念

植物新品種保護的意義:植物新品種是指經(jīng)過人工培育的或者對發(fā)現(xiàn)的野生植物加以開發(fā)的,具備新穎性、特異性、一致性和穩(wěn)定性并有適當命名的植物品種。植物新品種保護是知識產(chǎn)權的一種形式,又是植物育種者權利,是授予植物新品種培育者利用其品種排他的獨占權利。保護的對象不是植物品種本身,而是植物育種者應當享有的權利。

為鼓勵農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新,促進農(nóng)業(yè)新品種的選育和推廣,中國政府制定系列新品種保護政策:

1、法律法規(guī):中國政府通過《中華人民共和國植物新品種保護條例》及其配套規(guī)定,對農(nóng)業(yè)新品種實施保護。該條例規(guī)定了植物新品種權的申請.審查、授權以及侵權行為的查處等內(nèi)容,為新品種的選育者提供了法律保障。

2、申請與授權:農(nóng)業(yè)新品種的選育者可以向國家知識產(chǎn)權局或農(nóng)業(yè)主管部門提出植物新品種權的申請。經(jīng)過嚴格的審查程序,如果新品種符合保護條件,國家知識產(chǎn)權局將授予植物新品種權證書,明確新品種權的歸屬和保護范圍。

3、保護期限:植物新品種權的保護期限通常為自授權之日起20年。在保護期限內(nèi),任何單位或個人未經(jīng)品種權人許可,不得擅自進行以商業(yè)為目的的生產(chǎn)、銷售、推廣等活動。

4、權益保障:品種權人享有對其新品種的獨占權,包括生產(chǎn)權、銷售權、使用權、轉(zhuǎn)讓權等。對于侵犯品種權的行為,品種權人有權請求國家知識產(chǎn)權局或地方農(nóng)業(yè)主管部門進行處理,并可依法追究侵權者的法律責任。

5、促進措施:為了鼓勵農(nóng)業(yè)新品種的選育和推廣,中國政府還采取了一系列促進措施,如設立專項基金支持新品種選育和知識產(chǎn)權保護工作,對獲得新品種權的

單位和個人給予獎勵等。

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圖4 農(nóng)業(yè)植物品種保護體系

4.良種繁育技術與推廣策略

4.1茶樹繁殖的特點與途徑

4.1.1 良種繁育的現(xiàn)狀

我國是世界茶園面積最大的國家,但半數(shù)以上的茶園屬低產(chǎn)老茶園,在很大程度上制約了茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)的提高和機械化采茶的發(fā)展。在良種推廣方面,雖然近20年來,加快了良種繁育推廣的步伐,但在良種的適制性,適應性和抗逆性方面仍存在一定的盲目性。

茶樹良種繁育分有性繁殖和無性繁殖兩種。有性繁殖后代個體同性狀不一,不利于茶園的管理和茶葉采制,且易產(chǎn)生生物學混雜,引起種性退化。茶樹無性繁殖方式常用的是短穗扦插法,其后代性狀與母樹相同,可長期保持種性。據(jù)資料記載,1935年福建安溪縣西坪鄉(xiāng)平原村首先采用短穗扦插法繁殖茶樹樹苗,1955年福建省開始推廣,90年代在全國廣泛應用。進入21世紀以來,無性系茶園面積快速增長,但與世界各主要產(chǎn)茶國無性系良種化普及率相比差距甚為明顯,而且各?。ㄗ灾螀^(qū))茶園無性系良種化發(fā)展很不平衡,仍需加速我國茶園無性系良種化的進程。

4.1.2 茶樹繁殖的特點

①除極少數(shù)茶樹品種不結實或結實率極低外,大多數(shù)茶樹品種既能進行有性繁殖,也能進行無性繁殖。

②茶樹是多年生植物,種植后經(jīng)濟年限長,一旦種植就不易換種,因此,選用品種的優(yōu)劣對以后的生產(chǎn)將產(chǎn)生長期的影響。

③茶樹屬于異花授粉植物,有性繁殖尤其在無隔離條件下留種,后代產(chǎn)生性狀分離,難以保持品種的純度。

4.1.3 茶樹繁殖的途徑

(1)有性繁殖:亦稱種子繁殖,是高等植物繁衍后代的一種主要方式,指通過有性過程產(chǎn)生的雌雄配子結合,形成合子胚發(fā)育成新個體繁殖后代,有完整的個體發(fā)育周期。通過有性繁殖法繁殖的品種(品系)稱有性系品種(品系),簡稱有性系。用種子直接繁育的苗木稱實生苗或有性苗,從播種至成苗或扦插(無性繁殖)到出圃,如滿一個年生長周期的稱一足齡苗,未滿一年的稱一年生苗。種子繁殖播種期冬播在采種后當年11~12月,春播在采種后沙藏至翌年2月中旬至3月播種。苗圃播種量1500~1800kg/hm2,直播茶園150~180kg/hm2。播種深度為2~4cm,冬播深于春播。與無性繁殖相比,種子繁殖有如下特點。

①后代出現(xiàn)性狀分離,建立有隔離措施的專用采種園或兼用采種園可減輕性狀分離的程度。

②實生苗對不良環(huán)境和病蟲害有較強的抵抗能力。

③方法簡便、成本低。

⑤茶樹種子便于包裝和運輸,有性系茶樹良種比較有利于遠距離推廣。

(2)無性繁殖:亦稱營養(yǎng)繁殖,是利用營養(yǎng)器官或體細胞等繁殖后代的繁殖方式,不涉及性細胞的融合,其實質(zhì)是通過母體細胞有絲分裂產(chǎn)生子代新個體,后代一般不發(fā)生遺傳重組,在遺傳組成上和親本是一致的。以茶樹單株營養(yǎng)體采用無性繁殖法繁殖的品種(品系)稱為無性系(品系)。簡稱無性系。以枝條為繁殖材料,采用扦插法繁育的苗木稱扦插苗。茶樹無性系繁殖的方法有嫁接、扦插、壓條、組織培養(yǎng)和人工無性種子等,但后兩者目前還未進入到生產(chǎn)實用化階段。與有性繁殖相比,短穗扦插等無性繁殖方法有如下特點:

①后代可保持母本各種性狀。

②后代之間各種性狀整齊純一。便于茶園管理,有利于提高工效;收獲的鮮葉原料便于加工,有利于控制和提高制茶品質(zhì)。

③花工多、移栽成活率相對較低,種植成本較高。

④母樹的病蟲害容易傳播給后代,抗逆能力比實生苗弱。

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圖5 嫁接

4.2種苗標準及檢驗方法

4.2.1種苗標準

種苗標準為苗術和種子的質(zhì)量規(guī)格,是國家檢測機構對茶樹種子和苗木質(zhì)量檢驗及分級的標準,目的是控制不合格種苗的種植和使用,保證新建茶園的質(zhì)量。根據(jù)新標準GB 11767—2003,無性系大葉品種,無性系中小葉品種一足齡苗質(zhì)量指標如下圖。無性系苗木分級以品種純度、苗齡、苗高、莖粗和側根數(shù)為主要依據(jù)。分為兩級,I、Ⅱ級為合格苗,低于I級為不合格苗。扦插到苗木出圃的時間,滿一個年生長周期的稱一足齡苗,未滿一年的稱一年生苗;苗高根頸至茶苗頂芽基部間的長度;莖粗距根頸10cm處的莖干直徑;側根數(shù)從扦插苗原插穗基部愈傷組織處分化出的且近似水平狀生長,根徑在1.5mm以上的根總數(shù)。

4.2.2 種苗檢疫方法

種苗檢驗是對苗術和種子質(zhì)量的檢查,用儀器或感官對照種苗標準查驗種子或苗木質(zhì)量。茶子的檢驗包括品種純度、種徑大小、百粒重、每500g粒數(shù)、含水卒、發(fā)芽率、品種凈度和危險性病蟲害等,苗木的松驗包括品種純度、菌商、裝粗、著葉數(shù)、一級分枝數(shù)、側根數(shù)和危險性病蟲害等。

(1)品種純度檢驗 茶樹無性繁殖系品種苗術有典型一致的性狀,較易于識別。但種子在外表上往往很相似,難以識別品種的純度,鑒定茶樹品種應以各品種植株或茶苗的形態(tài)特征為主,并結合生物學特性觀察。因此,品種純度鑒定工作主要在母樹園,采種園和苗圃等田間進行。在鑒定之前,必須了解該品種種植地區(qū)的自然條件與栽培技術,因為有些性狀容易隨外界條件的改變而發(fā)生變異。特別是在種子采收或剪取插穗時,要認真鑒定,并在運輸、播種、起苗等過程中避免混雜。鑒定的方法是,當采種、剪枝或起苗之前,先在采種園、母穗園或苗圃選取30~50 株茶樹或300~500株茶苗,然后逐株鑒定,記載樣本株數(shù)和混雜的異品種株數(shù),即可計算出品種純度,參閱正文3.4茶樹經(jīng)濟性狀的鑒定。

(2)種子質(zhì)量檢驗;種子質(zhì)量檢驗方法很多,最簡單易行的是觀察茶子外形。一般好的,握在手里有沉重的感覺,落在桌子上彈跳性很好,種殼脆硬,呈棕褐色并帶光澤。霉變的種子,種臍上有白霉點或黏糊狀物質(zhì)。未成熟的種子重量較輕,種殼呈紅色或淡棕色。隔年的陳種子,二般種殼帶死灰色,干桔而無光澤。還可抽樣扎破種子,檢查其內(nèi)部。常用的種子質(zhì)量檢驗方法如下。

①種子含水率:種子種仁所含水分重量占種子種仁重量的百分率,一般用烘箱法。

②種子合格率:指合乎標準的種子數(shù)占供檢種子數(shù)百分率。

③種子發(fā)芽率:在適宜條件下(規(guī)定時間內(nèi))能正常發(fā)芽的種子數(shù)占供試種子數(shù)的百分率。

4.3良種推廣渠道拓展及內(nèi)容優(yōu)化

4.3.1 拓展推廣渠道

利用互聯(lián)網(wǎng)和新媒體平臺拓展推廣渠道,通過官方網(wǎng)站、微信公眾號、短視頻等方式發(fā)布良種信息和推廣內(nèi)容。與農(nóng)業(yè)技術推廣部門、農(nóng)民專業(yè)合作社等組織合作,開展良種推廣和技術培訓活動。參加國內(nèi)外農(nóng)業(yè)博覽會、種子交易會等展會活動,展示和推廣良種成果。

4.3.2 推廣內(nèi)容優(yōu)化

針對不同地區(qū)和作物類型制定差異化的推廣策略和內(nèi)容,提高推廣的針對性和有效性加強良種特性和種植技術的介紹和宣傳,提高農(nóng)民對良種的認識和接受度。通過案例分析和示范展示等方式展示良種的實際效果和經(jīng)濟效益,增強農(nóng)民的信心和動力。

4.3.3 加強政策支持和保障

爭取政府和相關部門的政策支持和資金投入為良種繁育和推廣提供有力保障。建立健全良種保護制度和技術服務體系,保護育種者的合法權益和推動良種的廣泛應用。綜上所述,良種繁育技術與推廣策略的制定和實施對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平、保障糧食安全具有重要意義。通過科學規(guī)劃良種繁育基地建設、制定和執(zhí)行苗木質(zhì)量標準以及拓展和優(yōu)化良種推廣渠道等措施,可以有效推動良種的繁育和推廣工作作取得更好成效。

感謝:基層農(nóng)技協(xié)組織服務縣域特色產(chǎn)業(yè)提升項目支持(馬邊)

來源: 茶學奇點