1. 茶树育种基本概念与意义
1.1种质资源的重要性及品种的概念
种质(germplasm):指亲代通过生殖细胞或体细胞传递给子代的遗传物质。种质库又称基因库,是指以种为单位的群体内的全部遗传物质,由许多个体的不同基因所组成。具有种质并能繁殖的生物体统称种质资源。种质资源亦称遗传资源、基因资源、品种资源。
种质资源是在漫长的历史过程中,由自然演化和人工创造而形成的一种重要的自然资源,它积累了由于自然和人工引起的极其丰富的遗传变异,即蕴藏着各种性状的遗传基因。是人类用以选育新品种和发展农业生产的物质基础,也是进行生物学研究的重要材料,是极其宝贵的自然财富。育种是对种质资源中的基因进行选择与组合,种质资源中一些优异基因的开发和利用,可以使产量、品质、抗逆性等取得突破性进展。
品种:茶树品种是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(有性或无性)能保持其重要特性的一个栽培茶树群体。野生茶树中没有品种,只有当人类将野生茶树引入栽培,通过长期的栽培驯化和选择等一系列的劳动,才能创造出生产上栽培的品种。品种有其在植物分类上的归属,往往属于植物学上的一个种、亚种、变种乃至变型,但不同于植物学上的变种、变型。
1.2茶树育种目标
①提高茶叶产量:通过选育高产特性的茶树品种,增加单位面积的茶叶产量,满足市场需求。
②改良茶叶品质:提升茶叶的香气、色泽、口感等品质特征,以满足消费者对高品质茶叶的需求。
③增强抗病性:选育抗病虫害能力强的茶树品种,减少农药使用,保障茶叶的安全性和品质。
④适应多样化市场需求:根据市场需求的变化,选育不同特色、不同用途的茶树品种如适制绿茶、红茶、乌龙茶等不同茶类的品种。
⑤降低生产成本,提高经济效益优良品种对茶叶产业影响。
1.3茶树品种对茶叶产业影响:
①提升茶叶品质与产量:优良品种能够直接提升茶叶的品质和产量,增加茶农的收入,推动茶叶产业的健康发展。
②增强市场竞争力:高品质的茶叶在市场上更具竞争力,能够吸引更多消费者,提升茶叶的品牌价值。
③促进可持续发展:抗病性强、适应性广的优良品种能够减少农药和化肥的使用,降低环境污染,促进茶叶产业的可持续发展。
④推动科技创新:茶树育种研究需要不断的科技创新和技术突破,优良品种的选育成功将推动茶叶科技的不断进步
1.4 国内外育种研究现状对比
1.4.1国内育种研究现状
①科研主体主要集中在科研院所,企业育种能力相对较弱。
②育种模式以科研育种为主,商业化育种为辅。
③育种手段以常规育种为主,基因工程等现代生物技术应用较少。
④育种成果丰硕,但与国际先进水平相比仍有一定差距。
1.4.2国外育种研究现状
①企业成为育种主体,商业化育种与科研育种相结合。
②育种投入大,研发能力强,技术领先。
③广泛应用基因工程、分子标记等现代生物技术手段进行育种。
育种成果商业化程度高,对产业发展贡献大。国内在茶树育种方面取得了显著成就,但仍需加强商业化育种和现代生物技术的应用,以进一步提升育种水平和产业竞争力。
1.4.3四川省内主要种质资源
根据虞富莲编著的《中国古茶树》(2016),川渝地区共有古茶树资源17种:黄山大茶树、高笋塘大茶树、黄荆大茶树、大木茶、早白尖、蒙顶山茶、雷波大茶树、崇庆枇杷茶、金佛山大茶树、合溪大茶树、綦江大茶树、江津大茶树、南桐大茶树、土祥茶、月池茶、中岗茶、蒲莲茶。
根据《中国无性系茶树品种志》(2014)及四川省农业农村厅发布,四川省育有国家级良种:名山白毫131,特早213等;省级良种:巴山早、花秋1号、蒙山9号、蒙山11号、蒙山16号、蒙山23号、名山早311号、天府茶11号、天府茶18号、乌蒙早、宜早1号、云顶绿、云顶早、峨眉问春、川茶2号、川茶3号、川沐28等。
2.茶树遗传资源与种质创新
2.1野生种质资源与栽培种质资源
茶树遗传资源是茶产业发展的重要基础,主要包括野生种质资源和栽培种质资源两大类。
2.1.1 野生种质资源:
野生种质资源是指在自然环境中生长繁殖的茶树资源。这些资源通常具有高度的遗传多样性和适应性,能够在各种恶劣环境条件下生存和繁衍。野生茶树往往携带许多优良基因,如抗旱、抗寒、抗病虫害等,这些基因对于改良和创新茶树品种具有重要价值。通过收集、保存和研究野生茶树资源,可以挖掘出更多的优良基因,为茶树育种提供丰富的遗传材料。
2.1.2栽培种质资源:
栽培种质资源是人类长期栽培和改良的茶树资源。这些资源经过人工选择和繁育,已经形成了许多具有特定经济性状和农业生物学特性的品种。栽培种质资源具有较高的经济和食用价值,是茶叶生产的主要原料。同时,栽培种质资源也是茶树育种的重要基础。通过杂交、选择等手段,可以进一步改良和创新茶树品种,提高茶叶的产量、品质和抗性。
2.2引种技术与育种技术
2.2.1引种的概念
引种是指将茶树从现有分布区域(野生茶树)或栽培区域(栽培茶树)人为地迁移到其他地区种植的过程。茶树品种并不需要改变它的遗传特性,就能适应新的环境条件,正常生长发育甚至更好,即在其遗传物质适应范围内进行迁移,这属于简单引种。另一种反应是原产地与引入地区的生态条件差别大,或该茶树品种适应性窄,只有经过精细的栽培管理,或结合杂交、诱变、选择等改良措施,逐步改变该品种的遗传特性,使它适应新的环境,这称引种驯化。
种子或苗木引入后,在当地能通过有性或无性方式繁殖后代。有些茶树只开花不结果,但引入后能正常生长,并能通过无性繁殖方式繁殖后代,也达到了引种驯化的要求。
杂交育种是利用不同个体间的杂交优势,将优良品种的遗传特性进行组合,从而获得更好的品质或产量的育种方法。其原理是通过人工选择和组在后代中产生更多有利特性的个体,同时淘汰不理想的个体。杂交育种可以充分利用不同亲本之间的遗传差异,创造出具有优良性状的新品种。
2.2.2 引种的工作程序和措施
明确引种的目标,首先要考虑当地的生态条件。其次,要考虑是否能满足市场的需求以及经济效益。市场要求是动态的,是多方面的,而茶树是多年生的木本植物,一经种植,很难换种。再次,了解引进品种的适制性。要看当地生产、消费什么茶类,要了解该品种适制什么茶类。如果是为了直接利用,尤其应该注意与当地生产条件和耕作制度相适应。每一个品种不可能适制任何茶类,但一个地区的气候条件和生产的茶类是比较稳定的,切忌盲目引进。
如一个龙井茶区引种芽大毫多、多酚类含量高的品种,必然生产不出色绿、香郁、味甘、形美的龙井茶(龙井茶以其色绿、香郁、味甘、形美著称,这与其特有的多酚类化合物组成密切相关。如果引种芽大毫多、多酚类含量高的品种,可能会导致茶叶中的多酚类化合物组成发生变化,从而影响茶叶的口感、香气和色泽。特别是,如果多酚类中的单宁类物质含量过高,可能会增加茶叶的涩味,这与龙井茶的甘甜口感相悖);同样,用叶厚毫少的品种也加工不出形如螺、满披毫的碧螺春。
栽培品种不能太单一,需注意品种搭配。适宜的品种搭配种植能提高小范围生物圈的品种丰富度,从而提高生物圈的自我调节能力,同时也更能满足市场的需要。品种搭配是多方面的,包括不同茶类适制性的品种搭配(丰富产品多样性),早、中、晚生品种的搭配(提高全季节产量),不同风格品质的品种搭配以及对各种环境胁迫因子抗性的品种搭配等。
2.2.3 引种原则
(1)先试后引
引种有一般的规律,但品种之间的适应性有很大差异,大量引种前,要进行多点小规模引种试验。试验时:
①一个品种的数量可少些,但引入品种个数,只要符合引种目标,应尽可能多些,以期经过试种,有利于优中选优.
②多点进行小规模试验,用空间争取时间,加速引种进程。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,大面积推广种植。
(2)与栽培实验相结合
新引进的品种有适应当地环境条件的可能性,但如果没有采取与新品种相适应的栽培方法,那么这种可能性很可能就不能实现。所以,引种的同时,应根据引进品种的生物学特性,进行一系列的栽培试验,试验时应当以当地具有代表性的优良品种作为对照,以便总结出一套发挥外来良种潜力、适应当地环境条件的优良栽培方法。良种良法重点是不同品种的种植规格、树冠培养、土肥水的管理、灾害治理和采收等技术。分枝较稀的直立型宜用双行条栽,每公顷植75000~90000株;分枝较密的开张型宜用单条栽,每公顷约60000株。
(3)与繁殖相结合
少引多繁,不要盲目调种。试验成功后,最好在本地建立母穗园扩大繁殖,这样既可节约开支,后代又有把握能适应当地气候条件。
(4)防止病虫传播
病虫害的发生往往有局部性,不同茶区发生的病虫害是不同的。如浙江杭州茶区和江苏南部的一些茶区,茶尺蠖为害比较严重,但云南、湖北等省的茶区却较少;西南茶区茶饼病较严重,但其他产茶省却较少。所以不应只顾引种,而忽视病虫传播。尤其是本地以前没有的病虫害、生产有机茶或无公害茶的地区,以及苗木和种子容易携带的害虫和病菌。目前,还没有不发生病虫害的品种,但品种间对病虫害的抗性存在差异。
(5)引入的品种选择
引人品种栽培在不同于原产地的环境条件下,性状往往会发生一些变异,变异的范围决定两地环境条件差异的大小和品种本身遗传性的稳定程度。因此,引种后一方面要保持引入品种的优良性状,另一方面也有可能从中选育出新的良种,这就需要进行不断地选择。如果要求引进良种能在当地适应,得以迅速推广时,就希望该品种的所有个体性状相对一致且稳定。而当引入品种是作为进一步选育新品种的原始材料时,如作为系统育种和诱变育种的原始材料,或作杂交育种的亲本,则希望引进的品种能产生较多的变异而且是能遗传的,以利于新品种的选育。
无性繁殖系品种,由于品种内个体间有相同的遗传物质,经过试种,根据它们性状好坏,在品种间进行选择,以决定整个品种的取舍,而在品种内选择一般是没有意义的,除非发生了突变,则可进行单株选择。如从外地引进了甲、乙、两3个无性繁殖系品种,经过试种,根据性状表现甲品种符合生产要求,而乙和两品种不能满足引种目标,则淘汰乙和丙品种,引进甲品种。
茶树是异花授粉作物,无性繁殖系品种的有性后代,即无性系的种子,可能是不同父本异花授粉的结果,个体间性状具有差异。所以无性系品种的有性后代,在性状上与原无性系品种是有差异的。有性繁殖系品种,在品种内的个体间由于遗传物质的不同,性状有差异。这些差异因母本遗传力的强弱和授粉品种(父本)的不同而不同,有的品种遗传力强,引入到新地区后,如果授粉品种单一,后代就能基本保持母本性状,变异类型少,性状表现较一致。有的品种遗传力弱,引入到新地区后,如果授粉品种多,后代变异就比较丰富,母本性状就难以保持。因此,有性繁殖系品种在引种过程中的选择工作应根据不同的情况来进行:
①引进品种适应当地种植,性状表现良好,且基本一致,可采用混合选种法,选优去劣,繁殖推广。
②有的品种虽然从整体上看不能适应,但有部分植株表现良好,可根据生产要求用集团选种法和单株选择法,将优良类型和单株分离出来,作为选育新品种的材料。
2.2.4 选择育种
选择育种(selection breeding)或称系统选种,是从茶树群体中选择符合育种目标的类型,经过化较、鉴定和繁殖,培育出新品种的方法。
从茶树群体中之所以能选择出符合育种目标的类型或单株,是因为在长期种植或引种过程中,其群体内常会出现遗传变异。如果其中有符合育种需要的基因型,加以选择和试验,则可省去人工创造变异(如杂交、诱变等)这样繁重的工作环节,而直接进入育种试验程序。
在选拔优良类型或单株时,要区分遗传变异与非遗传变异,选择非遗传变异是无效的。一般因环境因素(包括栽培条件)而引起的变异,属于非遗传变异。因基因突变和杂交发生的基因重组而引起的变异都属于可遗传变异。无性系品种(系)后代起源于母体营养器官的繁殖,不会产生因有性杂交发生的基因重组,而基因突变的概率一般是比较低的。因此,从无性系品种(系)内选择时,应采用严谨的试验和观测(如在一致的环境条件下,与原群体进行比较),注意鉴别变异是否是环境因素造成的非遗传变异。选择后的比较鉴定是指与对照种进行比较,用作对照的品种通常有标准种、原品种和当地推广品种。原品种用于对照可以确定选择的单株是否发生了变异,标准种或当地推广品种用于对照可以确定新选品种的推广的价值和范围。
图1 单株选择法
2.2.5 杂交育种
茶树杂交育种(sexual cross breeding)是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、鉴冠、选择、培育,获得新品种丽方送,杂交的遗传学基础是基因重组,目的是获得基因重组所产生的优良单珠,即把两个或更多亲本品种的理想基因,结合于同一杂种个体,以便培育出具有多个亲本的综合优良性状的新品种。杂交育种是茶树培育新品种的主要途径,是近代育种工作最重要的方法之一。
杂交育种在茶树育种中具有广泛的应用。通过选择具有优良性状的亲本进行杂交,可以获得具有高产、优质、抗病等特性的后代。同时,杂交育种还可以提高茶树的抗逆性,使其能够在干旱、寒冷等恶劣环境条件下生长良好。
图2 有性杂交
杂交育种的植株通常具有杂种优势(beterosie),指两个基因型不同的亲本杂交产生的杂种第一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗遊性、产量和品质等性状方面超过其双亲的现象。表现出的某些性状或综合性状相比其亲本品种(系)具有优越性。杂种优势的表现是多方面的,如营养生长方面表现出的苗势旺、植株生长势强、枝叶繁茂、营养体增大,营养生长期长等;在品质性状方面表现出某些有效成分含量提高、萌芽期提早、持嫩性好、显毫等;生理功能方面表现出适应性、抗病虫性、对不良环境条件耐受力增强、光合效率提高等。杂种优势的各种表现,既有区别,又是互相联系的。当利用杂种优势时,可以偏重某一方面,同时也要兼顾其他重要性状。
图3 杂种优势
2.2.6 诱变育种
诱变育种就是人为地利用物理、化学因素,诱发生物产生遗传性的变异,根据育种目标对突变体进行选择和鉴定,直接或间接培育新品种的育种途径。其实质是通过诱变使DNA发生结构变化(包括染色体畸变、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法,是利用自然突变和基因重组,并不能创造新的基因。同时,由于有些基因紧密连锁,往往使有利性状和不利性状同时传递给杂交后代。自20世纪20年代起,人们用X射线和化学药剂进行诱变试验后,发现其后代的突变频率比自然突变大得多,从而肯定了物理与化学诱变的作用,开创了诱变育种工作。近几十年来,通过诱变的方法,在很多农作物中都培育成了新品种。如茶树以利用营养体产量优势为主,而粮食作物以利用子粒产量为主,但不能忽视它们在品质方面和生理方面的优势表现。同理如果为生产名优茶而要求提高特殊香气、滋味,但不能忽视产量、抗性等其他方面的优势表现。
2.2.7 生物育种技术
生物技术(biotechnology)是以生命科学为基础,利用生物体的特性和功能,设计、构建、培育具有预期性状的新物种、新品种、新品系,以及与工程原理相结合,进行加工生产,为社会提供商品和服务的综合技术体系。目前用于茶树育种的现代生物技术大体上有组织和器官培养技术、花粉(药)培养和单倍体培育技术、原生质体培养和体细胞杂交技术等。广义的生物技术也包括分子标记技术和转基因技术等。
2.2.8 分子育种
基因工程育种,运用人工方法把生物的遗传物质(通常是DNA)分离出来,在体外进行场割、拼接和重组,然后将重组的DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传特性,有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达,以获得基因产物,这种创造新生物并给予新生物以特殊功能的过程就是基因工程,也称DNA重组技术。植物基因工程是指将外源目的基因导人到植物细胞进行表达的技术。转移的目的基因可以从动物、人、植物、或微生物中获取,基因可在不同的生物系统之间进行转移。目前,目的基因多为一些单个的主效基因,控制性状明确,在基因转移中不会有遗传累赘,并可预知赋予植物的性状,而且转基因植物分离纯合快,这样就加速了育种进程。
2.3基因工程在茶树育种中应用基因工程在茶树育种中的意义:
基因工程作为现代生物技术的核心,为茶树育种提供了新的途径和手段。通过基因工程技术,可以在分子水平上对茶树进行遗传改良,实现传统育种方法难以达到的目标。基因工程技术的应用可以加速茶树育种进程,提高育种效率,为茶产业的可持续发展提供有力支撑。基因工程在茶树育种中的具体应用:
①基因转移:将外源基因导入茶树细胞内,使其表达并产生新的性状。例如,可以将抗病虫害基因导入茶树中,提高茶树的抗病虫害能力。
②基因编辑:利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术,对茶树基因组进行精确修改,实现特定性状的改良。例如,可以通过基因编辑技术改变茶树的代谢途径,提高茶叶中特定功能成分的含量。
③分子标记辅助选择:利用分子标记技术快速准确地鉴定茶树品种间的遗传差异和基因型,为育种过程中的选择提供科学依据。分子标记辅助选择可以大大提高育种效率和准确性。
综上所述,野生和栽培种质资源是茶树育种的重要基础,杂交育种技术和基因工程技术的应用则为茶树育种提供了新的途径和手段。通过合理利用这些资源和技术手段,可以不断创新和优化茶树品种,推动茶产业的可持续发展。
3.品种审(鉴)定与新品种保护
3.1品种审(鉴)定任务和意义
在新品种育成正式繁育推广之前,还应经省级或国家级品种审(鉴)定委员会审定通过后才能推广。品种审(鉴)定工作是新品种选育至推广过程中的必需环节,是联系新品种选育和推广的桥梁。
品种审定是品种审定委员会对新育成或新引进的茶树品种进行区域试验或生产试验鉴定,按规定程序进行审查,决定该品种是否能推广,并确定推广范围的过程。
品种审定的主要任务是根据品种区域试验或生产试验的情况,准确地评定新育成或新引进的茶树品种在生产上的利用价值、经济效益;确定其推广价值、适应地区及相应的栽培技术;对新品种的示范、繁育、推广工作提出建议。通过审定,可以较好地了解新品种的形态、生理以及经济性状,确定其推广价值的有无和大小及推广范围;可以因地制宜推广良种,最大限度地发挥良种的作用,加速育种成果的转化和利用。同时,可避免无计划地盲目推广所造成的生产用种多、乱、杂现象,是实现生产用种标准化、品种布局区域化的重要措施。
3.2报审的条件和程序
3.2.1 区域设置及参试条件
参加全国区试品种必须是无性系,且亲本清楚、农艺性状稳定一致,并与现有国家推广品种有明显区别,参试单位或个人应提供所需材料。自己选育新品种有以下方法
(1)官方平台
1.国家种质资源平台
可以访问中国作物种质资源信息网(CGRIS)等官方平台,这些平台通常提供了丰富的农作物种质资源信息,包括茶树。在这些平台上,可以了解到茶树品种的分类、特性、适应性以及分布区域等信息,有助于为选育新品种提供基础材料。
2.省级农业主管部门
各省农业主管部门通常会发布关于农作物品种选育、登记和推广的相关信息。可以访问所在省份的农业农村厅或农业科学院等官方网站,了解有关茶树品种选育的政策、法规和指导性文件。
(2)行业网站与机构
1.茶叶研究机构
可以访问中国茶叶学会、中国农业科学院茶叶研究所等茶叶研究机构的官方网站。这些机构通常会发布关于茶树品种选育的最新研究成果、技术进展和实用技术等信息。
2.茶叶协会与学会
如中国茶叶流通协会等茶叶协会通常也会在其官方网站上提供茶树品种的信息。通过浏览这些网站,可以了解到各个品种的特点、产地、适应性以及相关的研究成果
3.茶树品种数据库
一些茶叶研究机构和相关企业建立了茶树品种数据库,这些数据库提供了大量茶树品种的信息。通过这些数据库,可以方便地查询到各个品种的分类、特性、适应性、产量等详细信息,并配有图片和相关研究成果
4.茶树品种选育全流程监管平台
云南省农业科学院茶叶研究所等机构开发了茶树品种选育全流程监管平台,这些平台提供了茶树品种选育的全流程管理和监管功能,包括种质盗源管理、选育过程记录、品种测试与评价等。通过访问这些平台,可以了解到茶树品种选育的最新进展和实用技术。
3.2.2 参加区试和品种鉴定申请
①品种选育单位或个人均可申请参加全国或省级茶树品种区试和品种鉴定,申请者须填报申请表。
②被批准参加区试的单位或个人要按规定的时间、地点、数量向区试点提供标准苗木和参试合同。
③参试单位和个人可根据区试结果向全国茶树品种鉴定委员会办公室提出品种鉴定申请。
④申请品种鉴定的单位或个人应在规定时间内向全国茶树品种鉴定委员会办公室提交以下材料:鉴定申请书、区试点区试报告、品种选育报告、指定单位提供的品质感官评审检验报告(连续3年)、特异品种还需指定单位的检验报告;品种照片(春季枝条、6年生整株和品种茶园照片);省级审(鉴、认)定或登记的证明文件,或省内两点各3.33hm2以上茶园试验(调查)报告,或示范应用证明。以马边彝黄1号为例:“彝黄1号”选自民建镇建新村四川中小叶群体品种(又名:老川茶)茶园一株芽叶黄化的茶树单株,由县农业农村局、农科院茶叶研究所自2015年起共同开展茶树品种选育工作,先后完成品种抗性鉴定、品质鉴定、DUS(Distinctness,Uniformity and Stability,特异性、一致性和稳定性)鉴定以及品种区域试验等。该品种制作的烘青绿茶,具有色泽“三黄”即干茶金黄、汤色嫩黄、叶底玉黄,嫩香带奶香的感官品质特征。
3.3新品种保护的概念
植物新品种保护的意义:植物新品种是指经过人工培育的或者对发现的野生植物加以开发的,具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。植物新品种保护是知识产权的一种形式,又是植物育种者权利,是授予植物新品种培育者利用其品种排他的独占权利。保护的对象不是植物品种本身,而是植物育种者应当享有的权利。
为鼓励农业科技创新,促进农业新品种的选育和推广,中国政府制定系列新品种保护政策:
1、法律法规:中国政府通过《中华人民共和国植物新品种保护条例》及其配套规定,对农业新品种实施保护。该条例规定了植物新品种权的申请.审查、授权以及侵权行为的查处等内容,为新品种的选育者提供了法律保障。
2、申请与授权:农业新品种的选育者可以向国家知识产权局或农业主管部门提出植物新品种权的申请。经过严格的审查程序,如果新品种符合保护条件,国家知识产权局将授予植物新品种权证书,明确新品种权的归属和保护范围。
3、保护期限:植物新品种权的保护期限通常为自授权之日起20年。在保护期限内,任何单位或个人未经品种权人许可,不得擅自进行以商业为目的的生产、销售、推广等活动。
4、权益保障:品种权人享有对其新品种的独占权,包括生产权、销售权、使用权、转让权等。对于侵犯品种权的行为,品种权人有权请求国家知识产权局或地方农业主管部门进行处理,并可依法追究侵权者的法律责任。
5、促进措施:为了鼓励农业新品种的选育和推广,中国政府还采取了一系列促进措施,如设立专项基金支持新品种选育和知识产权保护工作,对获得新品种权的
单位和个人给予奖励等。
图4 农业植物品种保护体系
4.良种繁育技术与推广策略
4.1茶树繁殖的特点与途径
4.1.1 良种繁育的现状
我国是世界茶园面积最大的国家,但半数以上的茶园属低产老茶园,在很大程度上制约了茶叶产量、品质的提高和机械化采茶的发展。在良种推广方面,虽然近20年来,加快了良种繁育推广的步伐,但在良种的适制性,适应性和抗逆性方面仍存在一定的盲目性。
茶树良种繁育分有性繁殖和无性繁殖两种。有性繁殖后代个体同性状不一,不利于茶园的管理和茶叶采制,且易产生生物学混杂,引起种性退化。茶树无性繁殖方式常用的是短穗扦插法,其后代性状与母树相同,可长期保持种性。据资料记载,1935年福建安溪县西坪乡平原村首先采用短穗扦插法繁殖茶树树苗,1955年福建省开始推广,90年代在全国广泛应用。进入21世纪以来,无性系茶园面积快速增长,但与世界各主要产茶国无性系良种化普及率相比差距甚为明显,而且各省(自治区)茶园无性系良种化发展很不平衡,仍需加速我国茶园无性系良种化的进程。
4.1.2 茶树繁殖的特点
①除极少数茶树品种不结实或结实率极低外,大多数茶树品种既能进行有性繁殖,也能进行无性繁殖。
②茶树是多年生植物,种植后经济年限长,一旦种植就不易换种,因此,选用品种的优劣对以后的生产将产生长期的影响。
③茶树属于异花授粉植物,有性繁殖尤其在无隔离条件下留种,后代产生性状分离,难以保持品种的纯度。
4.1.3 茶树繁殖的途径
(1)有性繁殖:亦称种子繁殖,是高等植物繁衍后代的一种主要方式,指通过有性过程产生的雌雄配子结合,形成合子胚发育成新个体繁殖后代,有完整的个体发育周期。通过有性繁殖法繁殖的品种(品系)称有性系品种(品系),简称有性系。用种子直接繁育的苗木称实生苗或有性苗,从播种至成苗或扦插(无性繁殖)到出圃,如满一个年生长周期的称一足龄苗,未满一年的称一年生苗。种子繁殖播种期冬播在采种后当年11~12月,春播在采种后沙藏至翌年2月中旬至3月播种。苗圃播种量1500~1800kg/hm2,直播茶园150~180kg/hm2。播种深度为2~4cm,冬播深于春播。与无性繁殖相比,种子繁殖有如下特点。
①后代出现性状分离,建立有隔离措施的专用采种园或兼用采种园可减轻性状分离的程度。
②实生苗对不良环境和病虫害有较强的抵抗能力。
③方法简便、成本低。
⑤茶树种子便于包装和运输,有性系茶树良种比较有利于远距离推广。
(2)无性繁殖:亦称营养繁殖,是利用营养器官或体细胞等繁殖后代的繁殖方式,不涉及性细胞的融合,其实质是通过母体细胞有丝分裂产生子代新个体,后代一般不发生遗传重组,在遗传组成上和亲本是一致的。以茶树单株营养体采用无性繁殖法繁殖的品种(品系)称为无性系(品系)。简称无性系。以枝条为繁殖材料,采用扦插法繁育的苗木称扦插苗。茶树无性系繁殖的方法有嫁接、扦插、压条、组织培养和人工无性种子等,但后两者目前还未进入到生产实用化阶段。与有性繁殖相比,短穗扦插等无性繁殖方法有如下特点:
①后代可保持母本各种性状。
②后代之间各种性状整齐纯一。便于茶园管理,有利于提高工效;收获的鲜叶原料便于加工,有利于控制和提高制茶品质。
③花工多、移栽成活率相对较低,种植成本较高。
④母树的病虫害容易传播给后代,抗逆能力比实生苗弱。
图5 嫁接
4.2种苗标准及检验方法
4.2.1种苗标准
种苗标准为苗术和种子的质量规格,是国家检测机构对茶树种子和苗木质量检验及分级的标准,目的是控制不合格种苗的种植和使用,保证新建茶园的质量。根据新标准GB 11767—2003,无性系大叶品种,无性系中小叶品种一足龄苗质量指标如下图。无性系苗木分级以品种纯度、苗龄、苗高、茎粗和侧根数为主要依据。分为两级,I、Ⅱ级为合格苗,低于I级为不合格苗。扦插到苗木出圃的时间,满一个年生长周期的称一足龄苗,未满一年的称一年生苗;苗高根颈至茶苗顶芽基部间的长度;茎粗距根颈10cm处的茎干直径;侧根数从扦插苗原插穗基部愈伤组织处分化出的且近似水平状生长,根径在1.5mm以上的根总数。
4.2.2 种苗检疫方法
种苗检验是对苗术和种子质量的检查,用仪器或感官对照种苗标准查验种子或苗木质量。茶子的检验包括品种纯度、种径大小、百粒重、每500g粒数、含水卒、发芽率、品种净度和危险性病虫害等,苗木的松验包括品种纯度、菌商、装粗、着叶数、一级分枝数、侧根数和危险性病虫害等。
(1)品种纯度检验 茶树无性繁殖系品种苗术有典型一致的性状,较易于识别。但种子在外表上往往很相似,难以识别品种的纯度,鉴定茶树品种应以各品种植株或茶苗的形态特征为主,并结合生物学特性观察。因此,品种纯度鉴定工作主要在母树园,采种园和苗圃等田间进行。在鉴定之前,必须了解该品种种植地区的自然条件与栽培技术,因为有些性状容易随外界条件的改变而发生变异。特别是在种子采收或剪取插穗时,要认真鉴定,并在运输、播种、起苗等过程中避免混杂。鉴定的方法是,当采种、剪枝或起苗之前,先在采种园、母穗园或苗圃选取30~50 株茶树或300~500株茶苗,然后逐株鉴定,记载样本株数和混杂的异品种株数,即可计算出品种纯度,参阅正文3.4茶树经济性状的鉴定。
(2)种子质量检验;种子质量检验方法很多,最简单易行的是观察茶子外形。一般好的,握在手里有沉重的感觉,落在桌子上弹跳性很好,种壳脆硬,呈棕褐色并带光泽。霉变的种子,种脐上有白霉点或黏糊状物质。未成熟的种子重量较轻,种壳呈红色或淡棕色。隔年的陈种子,二般种壳带死灰色,干桔而无光泽。还可抽样扎破种子,检查其内部。常用的种子质量检验方法如下。
①种子含水率:种子种仁所含水分重量占种子种仁重量的百分率,一般用烘箱法。
②种子合格率:指合乎标准的种子数占供检种子数百分率。
③种子发芽率:在适宜条件下(规定时间内)能正常发芽的种子数占供试种子数的百分率。
4.3良种推广渠道拓展及内容优化
4.3.1 拓展推广渠道
利用互联网和新媒体平台拓展推广渠道,通过官方网站、微信公众号、短视频等方式发布良种信息和推广内容。与农业技术推广部门、农民专业合作社等组织合作,开展良种推广和技术培训活动。参加国内外农业博览会、种子交易会等展会活动,展示和推广良种成果。
4.3.2 推广内容优化
针对不同地区和作物类型制定差异化的推广策略和内容,提高推广的针对性和有效性加强良种特性和种植技术的介绍和宣传,提高农民对良种的认识和接受度。通过案例分析和示范展示等方式展示良种的实际效果和经济效益,增强农民的信心和动力。
4.3.3 加强政策支持和保障
争取政府和相关部门的政策支持和资金投入为良种繁育和推广提供有力保障。建立健全良种保护制度和技术服务体系,保护育种者的合法权益和推动良种的广泛应用。综上所述,良种繁育技术与推广策略的制定和实施对于提高农业生产水平、保障粮食安全具有重要意义。通过科学规划良种繁育基地建设、制定和执行苗木质量标准以及拓展和优化良种推广渠道等措施,可以有效推动良种的繁育和推广工作作取得更好成效。
感谢:基层农技协组织服务县域特色产业提升项目支持(马边)
来源: 茶学奇点