茶树育种学第四章-茶树系统选种课件.ppt

1、第三章 茶树系统选种概念 基本理论 方法（重点介绍早期鉴定方法）第一节 系统选种的意义 一、系统选种的概念 系统选种就是从茶树群体中,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。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因此，从无性系品种（系）内选择时，要注意鉴别是否是环境因素造成的非遗传变异二、系统选种的优点 1.适合茶树育种特点，有利于降低育种成本，快出成果。茶树是典型的虫媒花，在自然条件下，茶树是一个随机交配的群体。既有自交，也有异交，而异交占主导地位。所以茶树的遗传组成极其复杂。此外，茶树生育年龄长，采用杂交方式培育有性品种花时间长

2、，并且茶树无性繁殖（短穗扦插）的繁殖系数较大，成本较低。此外，系统选种是优中选优，比较可靠 所有这些都决定了系统选种是最适合茶树育种的方法之一。它不仅成本低，而且见效快，对于一个单株，56年可繁育苗木5万株，以后呈几何级数显著增加，十年内可推广到100万亩以上。2.优中选优，方法简便。有利于开展群众性育种活动，多出良种，加快良种化进程。比如八仙茶、政和大白茶、福鼎大毫等。3.连续选优，品种不断改进提高。遗传是相对的，变异是绝对的，新品种也会出现变异，为进一步育种提供选择的材料，这样，连续选优，使品种不断改进提高。第二节：选择与选择育种 一、选择的实质与作用基础 第一、由于茶树的遗传组成极其复杂

3、，个体之间差异明显，这种差异为系统选种提供了可能性。而且这些个体之间的差异是永远存在的。因为茶树是一个以异交为主导地位的随机交配群体，能不断产生变异，至于在个体杂合、群体同质的无性品种中，基因突变也能导致变异，这种变异使得个体之间的差异永远存在。第二、对于有性茶树个体之间的某些差异是由遗传组成的差异所决定的，不会随着环境的改变而改变。因此能在茶树的有性或无性后代表现出来。第三、茶树易于无性繁殖，而且繁殖系数比较大，因此，有性个体之间的差异，或者说某个个体的特点，很容易用无性繁殖的方式固定下来。综上所述，茶树以异交为主导地位的随机交配方式不断产生变异，变异的结果茶树个体之间产生遗传差异。这种差异

4、为系统选种提供可能性，或者说系统选 种正是利用了茶树个体之间的遗传差异。而茶树无性繁殖特点又有利于提高系统选种的效率。二、影响选择效果的因素 1、增加群体的形状变异幅度。形状在群体的变异幅度越大，选择潜力越大。所以不宜在无性系品种中选择。2、提高形状的遗传力。应采用正确的实验设计，控制环境，降低环境饰变对结果的影响。3、降低入选率，提高选择标准，增大选择强度。第三节：选择的类别 一、一次选择和多次选择。一次选择是对育种材料进行一次性选择，其作用仅限于对现有变异类型的筛选。多次选择则是对育种材料进行多次筛选，起到定向积累变异的作用。二、单株选择、集团选择和混合选择 1、单株选择法 是从原始群体中

5、选择优良单株，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的选择方法。2、集团选择法是根据不同形状（如发芽期、叶型等）从群体中选择出单株，把形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实验，选出优良集团。3、混合选择法是从原始混杂撒群体中按育种目标选择出若干优良单株，混合繁殖，种植在同一块圃地，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方法。三种方法比较，混合选择法最快，单株选择法最慢，但单株选择法效果最好，所以目前用该法最多。三、独立淘汰选择和形状加权选择 独立淘汰选择法是对所选

6、择的各个形状都规定一个最低标准，供选个体只要其中的一个形状不够标准，不管其他形状如何优良也不入选。形状加权选择法是对选择的形状按其不同的重要性和遗传力等因素给予适当的加权评分（指数），然后根据全部形状的加权总分决定取舍。茶树育种目前采用独立淘汰选择法较少，而采用形状加权选择法比较多采用形状加权选择法关键是如何确定各个形状的权重，这处决于育种目标和经验然后按公式记算出各个材料的选择指数（例表3-2）选择指数公式见P90。第四节：茶树经济性状的鉴别 一、性状鉴别的方法、直接鉴定法：根据目标性状的直接表现进行鉴定。、间接鉴定法：根据与目标性状有高度相关的形状的表现来评定该目标性状。、自然鉴定法：在自

7、然条件下对育种材料或品种进行的鉴定。、诱发鉴定法：人为诱发条件下对育种材料或品种进行的鉴定。本地鉴定法：把育种材料或品种在当地自然条件下种植，对材料的性状进行鉴定。、异地鉴定法：把育种材料或品种置于气候、土壤等条件有差异的异地进行的鉴定。、田间鉴定法：对需要在生产条件下才能表现的形状、则应在有一定代表性的地块上进行鉴定。、实验室鉴定法：在实验室借助专门的仪器设备对性状进行测定。二、早期鉴定的意义：1.早期鉴定的概念：早期鉴定是指在对原始群体进行系统选种或对杂种实生苗进行选择时，根据茶树苗期或幼年期某些性状进行测定分析，以此来推测茶树成年后在产量、品质、抗逆性等方面的可能表现的过程。2.早期鉴定

8、的意义 茶树品种的鉴定分直接鉴定和间接鉴定两种方法。前者是指通过一些相关性状的鉴定来推测品种的经济性状的鉴定。后者是指通过一些相关性状的鉴定来推测品种的经济性状的优劣。茶树早期鉴定属于间接鉴定的一种。由于茶树是一个随机交配的群体，遗传组成极其复杂，对茶树遗传研究工作又比较薄弱，因而茶树育种存在相当大的盲目性和局限性。再加上茶树生长周期长，因而育种的周期也长。正是由于盲目性和周期长，使茶树育种工作量大，成本高，通过早期鉴定，能减少盲目性和缩短育种周期，因此能降低育种成本，提高育种工作效率。三、茶树产量性状的鉴别 构成茶树的产量因子，可归纳为多、重、早、快、长五个字。1.多。指树冠面可供采摘的芽头

9、多。这主要是采面上新梢密度问题，因此，有时也用“密”字来代表“多”。2.重。指单位芽数重量。如百芽重。3.早。指茶树春天萌发期早。4.快。指新梢生长速度快，可供采摘的轮次多。5.长。指茶树年生长周期长。上述五个因子构成了茶树主要的产量性状。其中多与产量关系最为密切，其次是快。而且这五个因子之间既互相促进，双互相制约。表现出相辅相成的关系，如早与长、快与多；也表现出相互消长的关系，如多和重。因此，在考虑产量形状时应统筹考虑，兼顾各因子的平衡性。比方说多和重方面，通常选择发芽密度大的中芽型。除了上述五个产量因子外，茶树其它性状也与茶叶产量有状（见课本P表）。茶树产量早期鉴定方法 相关性状观察法扦插

10、发根测定法定型修剪称重法 1.相关性状观察法：就是对入选单株进行产量相关性状的观察和测量。比如萌发期、百芽重、开花结实率、萌发芽密度、分株角度、叶夹角等。2.扦插发根测定法：就是通过测定在短穗扦插过程中，对发根时间及根冠比测定来预测该品系成年期产量。3.定型修剪称重法：在安排品系比较试验中，通过在对幼年期茶树的定型修剪过程中修剪下来的枝条进行称重来测定其生长速度。（定剪枝叶重与产量之间的相关系数为0.742）四、品质性状优劣的鉴别 茶叶品质除受加工工艺影响外，还与茶鲜叶品质（采摘标准和品种）关系密切。构成茶鲜叶质量因子1.芽叶形状芽色：色淡宜制红茶，色浓宜制绿茶，黄绿色宜制乌龙茶、紫色制红、绿

11、均差。芽大小：芽小宜制条茶（碧螺春、珍眉），芽大宜制毛尖、银针（君山银针、白牡丹），中芽宜制扁茶。茸毛：茸毛多宜制银针、毛峰、毛尖，茸毛少宜制扁茶。持嫩性（柔软度）：对外形、色泽有利。叶片柔软度大的适制乌龙茶。2.叶色、叶形 一般而言，大叶种适制红茶，中、小叶种适制绿茶。长形叶宜制眉茶，圆形叶宜制珠茶。叶厚宜制绿茶，叶薄适制红茶。此外，中叶较厚无茸毛（少芽毛）的适制乌龙茶。3.生化成分茶多酚A、茶多酚与红茶品质相对系数达极显著水平（r=0.4572）。两者呈直线方程，BQ（红茶品质）78.0774+0.2667ph。茶多酚在35以下时，随着含量增加，品质上升较快，此后上升速度明显变慢。GC和E

12、CC与品质达显著水平（正相关）。B、茶多酚与绿茶品质呈负相关（r=-0.602）。两者呈二次曲线方程，GQ86.73+0.1106ph-0.0071ph2。以该方程推断茶多酚的品质逆转阈值仅为7.08，几乎所有茶树的茶多酚含量都超过7.08。因此，应该说茶多酚含量与绿茶的品质是负效应。但实际情况并非如此，如果将ph转换成对水浸出物的相对量（即ph/we100），得出一条二次曲线，即：GQ=80.23+0.3058(ph/we)-0.0037(ph/we)2。以此曲线推断出(ph/we）的品质逆转阈值是4060，超过这个范围品质便显著下降。若以we为40计，ph在1624时，GQ最佳。因此茶多酚

13、对绿茶的品质的影响还受到水浸出物的含量制约。氨基酸A、氨基酸（A）与BQ呈负相关（r=-0.5891）。两者之间呈二次曲线关系，即：BG73.84+15.41384.9612A2，若当A1.25时，随A增加BQ上升，当A2.0时，BQ随A上升而下降。B、A与GQ呈极显著正相关（r=0.5095，P=0）。二者呈直线曲线关系，即GQ79.94+2.3652A。酚氨比（P/A）A、酚氨比与红茶品质之间呈二次曲线关系，即：BQ78.65960.4919（P/A）-0.0089（P/A）2。P/A在2035之间BQ最好，在1020之间尚可。因此可把P/A在2035作为红茶品种选择指标。1020作为红绿

14、茶兼用品种选择指标。B、酚氨比与绿茶品质呈直线关系，即：GQ87.880.2107ph/A（P=0）,表明P/A愈低，GQ愈好，当然这种“低”是建立在ph和A都较高的基础上的。C、一般来说，P/A小于适制绿茶，在之间红绿茶兼制，大于适制红茶。（表）咖啡碱A.咖啡碱与红茶品质之间是正相关（r=0.65）。二者是渐近曲线关系，即：BQ=89.8686-22.9622cf-1；cf在4.5以下时，随cf增加，BQ增加较快，以后便减慢。B.咖啡碱与绿茶品质之间无明显相关关系。二者之间呈二次曲线，即：GQ48.57+18.3629cf-2.2402cf2。品质逆转阈值为3.84.5。在此之前，cf与ph

15、、A等的络合物起主导作用，因而随cf增加，GQ上升，但超过逆转阈值后，cf增加，而非络合态的cf也逐渐增加。导致苦味显露，GQ下降。水浸出物A、水浸出物（we）与红茶质量极显著正相关（r=0.543）。二者呈直线曲线，即BQ67.1204+0.4196we，we愈高，BQ也愈高。B、we与GQ呈负相关（r=-0.3409）。二者之间呈二次曲线关系，即GQ=32.48+3.043we-0.0429we2；由于we增加，ph也随之增加，当ph在we中的比重超过一定限度后，GQ下降。因此，当we增加到一定量时，由于ph比重超过阈值，从而导致绿茶品质下降，因此，we与GQ之间的关系还受到ph的制约。还

16、原糖A、还原糖与红茶品质不存在明显的相关关系。B、还原糖与绿茶品质之间呈负相关（r=-0.4291）。二者呈直线曲线关系，即：GQ87.5816-3.142S。这可能是由于S与A之间存在极显著负相关(r=-0.5521*)的缘故。4.发酵性 茶叶的发酵性反映了茶叶中茶多酚含量的高低和多酚氧化酶活性的高低。发酵性与茶叶品质关系密切，影响到成茶的色、香、味、形诸方面。一般而言，发酵性好的茶树制红茶品质较优，而发酵性差的茶树制绿茶品质较优茶叶品质早期鉴定方法相关性状观察法生化成分分析法（发酵鉴别法）小样制茶法 1.相关性状观察法：就是通过观察、测量入选单株的一些与品质相关的性状，如芽色、芽形、叶色、

17、叶形等，来推测入选单株的制茶品质。2.生化成分分析法：就是通过对入选单株进行与品质相关的生化成分分析，如茶多酚含量分析、氨基酸含量分析，同时进行发酵性试验来推测入选单株的适制性及制茶品质。3.小样制茶法：就是通过一些特制的小型加工机具来加工茶叶，并对其进行审评，以此来鉴定品系的制茶品质。五、抗逆性强弱的鉴定 随着无公害茶叶和有机茶生产的发展，抗性育种愈来愈受到人们的重视。构成茶树抗逆性的因子1.抗寒性。茶树原产于我国的西南地区，是典型的亚热带植物。因此，茶树在引种推广时受到低温条件的限制，所以茶树抗寒性通常作为育种的一个指标。2.抗旱性。茶树是一种喜欢温暖潮湿环境的植物。干旱对其影响较大，轻则

18、减产，重则死亡。所以抗旱性也是茶树育种的一个指标。3.抗虫性。危害茶树的虫害很多，其中有些是多发性虫害，对茶叶生产影响很大，所以抗虫性也是茶树育种的一个重要指标。4.抗病性。一般来说，尽管茶树病害不会造成茶树死亡，但病害发生严重时会引起大量减产。所以抗病性也是茶树育种的指标之一。特别随着近年来无公害茶叶和有机茶生产的快速发展，抗虫抗病品种的选育显得尤为重要。茶树抗逆性的鉴定方法 1.直接鉴定抗寒性鉴定:在自然或人工低温条件下,用五级评分法来鉴别茶树抗寒性强弱,其评分标准见P9中表-(一般温度要求在-3以下).抗旱性鉴定:采用五级评分鉴定法,即在干旱季节按以下五个等级进行鉴定:一级:植株生长正常

19、,枝叶全部没有旱害(或仅个别叶片受害),产量稳定.二级:受害较轻,约10%左右叶片受害.三级:受害较重,叶片部分脱落,叶冠表层叶片约1/21/3发生焦伤.四级:受害重,叶片大部或全部枯焦或脱落,枝梢干枯.五级:枝叶全部枯焦,或整株枯死.抗虫性鉴定:包括自然鉴定和诱发鉴定.前者是在自然条件中进行,后者是在人工控制的环境下(主要是虫害的数量)进行.鉴定的指标有3个:受害率、虫情指数和虫口密度.公式如下:受害率=受害样本数(如株数、芽数等)/调查样本总数100（受害程度分级标准见表）虫情指数=(被害级植株数代表值)/(调查植株总数受害最重级的代表值)100虫口密度,指平均单位面积或平均每丛指数,即

20、X=X/n抗病性鉴定:跟抗虫性鉴定类同,指标有两个,受害率和病性指数.2.间接性鉴定抗寒性鉴定A.叶片解剖结构鉴定:如栅栏组织/海绵组织之间的比重.B.生化成分鉴定:比如秋季还原糖含量及变化,春、夏、秋逐渐增加抗寒性强,变化不大,次之,逐渐降低最次.叶片质膜中不饱和脂肪酸的比例、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等的结构和活性都与抗寒性有关。C.赤枯测定法:即将不同品种的枝条放在同一低温(红茶品种-9,绿茶品种-15),处理2小时后再将枝条在同一温湿度(绿茶品种在20,相对湿度45%,红茶品种在10,相对湿度30%)下放置20小时.测定青枯现象,即枝条受冻变色或干裂现象.抗旱性测定A.萎蔫系数测定法:

21、在一环境中,通过人工改变(降低)土圵含水量,当有5%的叶片出现萎蔫时,测定土圵含水量.用下列公式计算出萎蔫系数:萎蔫系数=无效水量/土圵干重100系数愈小,抗旱性愈强.此外，还有测定叶片气孔密度法、测定叶片上表皮蜡质含量法和测定根系深度法。B.叶片耐热性测定:其原理是根据高温可引起蛋白质凝固,破坏原生质渗透系统,使原生质膜失去选择性渗透能力.利用HCl中的H+能透入细胞内,代换叶绿素中的镁而成为去镁叶绿素(褐色),从而使叶片呈现棕褐色斑点.斑点多者,表示被高温的细胞多,耐热性差,抗旱性弱.C32H30CH4Mg COOCH3 +2HCl COOC20H39C32ON4H2 COOCH3 +Mg

22、Cl2 COOC20H39 测定方法：100烧杯 加水加热40加材料浸30分钟取出冷却放入0.2mol/l HCl溶液中20min 取出洗净观察变色情况.以后依次提高5 水温重复.直到5%的叶面积出现褐色斑点为止.此时的水温即为测定材料忍耐高温的临界温度.（3）抗虫性鉴定:茶树的某些形态结构及生化成分与抗虫性有关.比如叶片的茸毛多少、腊质层和角质层厚度、茶多酚含量（高）、咖啡碱含量（高）、氨基酸含量（高）、可溶性糖含量（低）等.通过测定这些相关性状及生化成分,可推测茶树的抗虫性.（4）抗病性鉴定:同抗虫性相类似.六、茶树生物学特性鉴定、春季萌芽期和新梢生长起点温度鉴定：春季萌芽期为左右越冬芽鳞

23、片展开的日期。新梢生长起点温度是春季当芽色转绿、芽体膨大或伸长时的温度。、春季真叶开展期和春茶开采期：春季真叶开展期为左右茶芽第一片真叶开展的日期。春茶开采期为左右一芽三叶开展的日期。、生育期活动积温：高于生长起点温度的日平均温度为活动积温。、萌展值鉴定：用数值表示茶树新梢生育特性的鉴定，即每份供鉴材料选取个平方厘米的树冠为观测点，定期统计新梢中各个展叶期的数量，按公式计算各个品种各次测定的萌展值。萌展值越大，新梢生长发育越早越快。萌展值（各类芽梢代表值各类芽梢的数量）总芽数（）第三节 系统选种的基本方法和程序 一、系统选种的一般原则 1、选择标准的制定。根据自然条件、市场需求和对照品种来制定

24、。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地进行选择。5、实行选择、鉴定、繁殖与推广相结合。一、无性系选种程序和方法 茶树系统选种的基本程序是:确定育种目标收集育种材料选拔优良单株(早期鉴定)优良单株的无性繁育(早期鉴定)品系比较试验品种区域性试验茶树良种申报及审定品种繁育推广成果鉴定 1.确定育种目标.要根据市场需求和发展地区的生态条件加以考虑.2.收集育种材料.根据育种目标尽可能多地收集相关育种材料,包括种子、枝条及扦插苗.3.选拔优良单株.根据育种目标,以形态学观察为主,生化分析为辅.比如萌发期、芽重、发芽密度、叶色、茸毛、叶面隆起性等.常规

25、生化分析,如茶多酚、氨基酸等的分析。4.无性繁殖.对入选单株进行短穗扦插,扩大繁殖系数,为品比作准备.同时进行早期鉴定,如扦插根量、根冠比、定型修剪枝叶重、生化分析、发酵试验、小样制茶等。5.品系比较试验.品系比较实验简称品比实验,是指入选单株的无性后代与同龄的对照种在相对一致的条件下进行比较实验.品系是指起源于同一单株或同类植株,遗传形状相对一致,已通过品种比较实验,尚未进行区域实验或未经过审定的作为育种材料的一群同类个体.株系是育种过程中具有一定数量的同类个体,在品种比较实验之前统称株系.对照种是指在茶树品比实验和区域实验中所采用的作为参照标准的国家和省级良种.品比实验中的实验田间设计与管

26、理：A、实验地：要求地势平坦，肥力中等且均匀。B、实验设计：参试品系在5个以上用对比法、间比法、多次重复排列法，5个以下用随机区组法。C、种植规格和密度：双行条栽，1.5米0.40米0.33米,行长10米左右.、修剪时间和方法：定植修剪离地，第二年春离地，第三年春离地，夏、秋梢打顶。施肥一基二追。、观察记载：基本情况记载、田间管理活动记载、新梢生育期观察记载和产量、品质、抗性鉴定记载。.品种区域性试验.品种区域性试验的目的是鉴定新品种的适应性,试验方法、内容及时间与品系比较试验类同.但品种区域性试验是由有关行政机构主持，实验分国家和省两级，实验结束后由区试组织单位提出实验总结报告。.品种审定.

27、将通过区域性试验的省级品种的材料(产量和品质鉴定必须有三年以上的有效数据)送交全国良种审定委员会审定.获得通过后即成为全国良种.可在指定的地区推广.良种繁育推广.繁育推广的目的是将科技成果转化为生产力,同时获得一定的经济效益.同时为成果鉴定作准备.因为成果鉴定不仅要看试验数据,更要看经济效益和社会效益.成果鉴定。（程序见）二、有性系选种程序和方法 选拔优良单株分株采种分家系（每个单株上的种子即为一个家系）育苗家系比较实验（对那些优良家系的母树进行无性扦插繁殖，为种子实验提供足够优良苗木）种子生产实验家系适应性实验品种审定繁殖推广。思考题1简述茶树有性群体内的个体间变异有哪些原因造成？试述选择育种的理论依据？通过辐射诱变方法，获得几个明显发生变异单株你如何将它们选育成新品种？如何对茶树品种产量和品质进行直接鉴定？选择在茶树进化和育种中有什么意义和作用？单株选择法和混合选择法有什么区别？试述选择育种特点。茶树品种在推广种植过程中为什么会产生自然变异？选择有哪几种方法？在茶树选择育种中，性状鉴定的方法有哪些？在茶树选择育种中，常采用早期鉴定！什么是早期鉴定？早期鉴定的理论依据是什么，有什么意义？什么是品茶？株系？家系？单丛？