2023贵州茶业科技年会热点分享——《南川大树茶种质资源挖掘与开发》

2023贵州茶业科技年会热点分享——《南川大树茶种质资源挖掘与开发》

3阅读 2024-01-12 08:25 观点

西南大学涪陵研究院院长、食品科学学院副院长、茶与饮料资源创新利用团队负责人曾亮教授在2023贵州茶业科技年会上作了专题报告《南川大树茶种质资源挖掘与开发》,现将录音整理如下,以飨读者。

感谢王家伦所长的介绍,很高兴有这样一个机会,到美丽的贵阳和我们贵州省的各位茶人朋友一起,分享过去的科研工作。贵州省的茶产业要比重庆的茶产业更大,我就抛砖引玉,把近几年做的工作向大家简要汇报,希望在坐各位多提宝贵意见和建议,我们未来将会做得更广更深。

我的核心科研领域是做加工和深加工的,现目前因为国家整个都在把种质资源提到一定的高度,所以我们团队在过去就重庆市比较特殊的南川大树茶资源做了一些工作。我向各位汇报的内容主要有三个方面。

第一,南川大树茶种质资源;第二,南川大树茶红茶特点挖掘;第三,南川大树茶资源开发与利用。在讲之前,我先做一个背景情况介绍:南川大树茶目前在重庆的南川区,种植面积不太多,只有1.2万亩,产值1到2个亿,2025年期望能做到10亿。这几年在产业的发展上,我们团队就希望能够通过科研工作去为产业做指导。

种质资源方面,我们请到了中国科学院昆明植物研究所杨世雄老师做鉴定,他就说我们这个地方的品种有一个非常特殊的点,这个大树茶的叶片非常大,符合这个名字“大树茶”,叶片很大,基本上生长在1200米到1600米的海拔上,很抗旱。我们一般认为叶片小的更好,但是它是大叶片,抗旱性还很好。经过前期的科研工作发现:南川大树茶做红茶非常有意思,做绿茶相对来说苦涩较重,做红茶香气好,最大的特色是滋味醇厚回甘。

为什么关注这个南川大树茶?2019年,在重庆举办的全国茶树学科组会议,当时南川大树茶作为样茶,请各位参会的专家品鉴,也赠送为伴手礼,之后有很多人打电话要。就引起了我们的兴趣,所以2019年我们在南川大树茶品质改进上做了很多工作。我们尝试做成红茶,以前主要是绿茶在市场上有销售。

在过去重庆市正好也是为产业做一个整体的布局,提出“一绿一红一沱茶”的思路,红茶方面,目前重庆大力打造的也就是南川大树茶红茶,正好把我们开发的产品跟政府大的发展布局连在一起,做了一些工作。从2019年开始我们加大力度往南川大树茶红茶发力,2019年,南川大树茶获得农业农村部定的农产品保护工程,和巴山古树的专利。2020年获红茶金奖,2021年发布地方标准,到2023年,也获金奖,2023年是第一批做生态茶园建设的茶园,在南川区。

第一部分,茶树种质资源收集。我们收集了重庆南川茶树种质资源274份,包括它的一些黄化、紫化单株,还发现他有3、4、5室,子房室数是不稳定的。我们对这些收集到的资源进行了扦插,获得了1万余份的扦插单株。运气比较好。2020年正好重庆市政府做一个种质资源的平台,我们就借这个机会正好就融入到了西南大学和重庆自共建的种质创新中心,这个中心里面是重庆市出资,西南大学融入了几个物种,一共8个物种,成立了种质创质中心,拿到了农业农村重点实验室和教育中心。在这个过程当中,我们担心自己的分类实力不够,所以我们请了中科院昆明植物所的杨世雄老师到重庆南川进行走访、分类和鉴定。最后他鉴定为南川大树茶主要是疏齿大厂茶。

沿着这个路往下走,我们想南川大树茶到底在整个全国的资源里是一个什么地位是一个什么状况?我们收集了来自多个省市的山茶属茶组和非茶组植物,建立87份茶树种质资简化基因组数据库,找到2个可用于鉴别重庆大茶树群体种质SNP标记,有2个标记可以鉴定到底是不是南川大树茶?我们找到指纹的图谱,以后你说你是南川大树茶,我们拿回来看一下有没有SNP标记,有就是了。由于调查的子房室数不稳定,子房无毛、3~5室,花柱3~5裂,茶组居群种质为一类遗传背景相对独立的种质。我们调查南川大树茶种间无变异,共属于一个种。

我们对收集的274份资源做了差异代谢物的筛选,找到285个差异代谢物,基于padj和FoldChange,筛选出4073个差异基因。我们初步鉴定到的是NYC1,这个是叶色调控关键基因。我做事属于比较提前去布局的,我的文章大概是什么?拟投的期刊是什么?我研究的内容是什么?我把它定完开始开工做,我的学生帮我做的PPT,他把里面的期刊都写出来了,这是我做事的习惯。

与此同时,我们还做了茶树种质资源大数据平台,这个平台可以在线实时监控系统,可以全天后看到茶树的生长情况。这个平台目前还没有全公开,我们希望把它做稳定,之后把这个平台做到全公开。它现在是超过200份生物形状调查数据,茶树多组学大数据链接里面都有,不仅是做了茶,还把另外一些代用茶,我们团队叫做茶与饮料植物资源创新应用。饮料植物包括譬如说我现在还在比较关注的另外一个植物,就是老鹰茶,这些茶与代谢茶之类的资源都会放在这个数据库里去。也就是说等我把这个数据库做稳定了,这个平台会对外公开的,是一个开放的系统,大家都可以往上填的,给到端口。

第二个方面,南川大树茶红茶特点挖掘。这个是刚刚搞清楚了南川大树茶到底在什么位置,我知道它的整个情况,就是从生物学角度的情况之后,我们根据日常饮用发现这个茶特别的甜,有甜香和甜醇的滋味感知。因此有了这个感知以后,我们再研究,为什么有这个甜香和甜味,我们要知道它背后的物质基础。这是我们当时做的样本,我们做了四个红茶,第一个南川大树茶红茶,后面三个是市场上购买的比较有特征的红茶,也是大家比较琅琅上口知道的红茶,一比较发现它的甜度确实高一些。

我们首先做了一个感官审评组,它的构件是这种盲样,我们从那边窗口送进来,送进来之后感官审评人员在里面进行评价,我们感官审评员从400多人慢慢筛选出12人。我要他对我们的味道基本味、酸甜苦涩基本味和基本的气味,不仅要答得很准,稳定性和准确性也要非常准。我对涩味的评价都很稳,一直打3分,但是我这个会被排除掉。后面训练的时候会刻意说是5不是3,这些人(像我这样和标准有差异的人)要排除,仅留剩下的做感官审评。在感官审评组确定了之后,我们用了一个Panelcheck软件,对他进行稳定性和准确性的评价,评价好之后,我们做了它的数据,最后发现有较低的MSE值,他们稳定性达到了要求,才可以评我的茶样,才可以建我的风味轮。

收集感官小组的评价结果,发现南川大树茶甜香最突出,还有烘烤香、红薯香和木香。为什么这三个放成红色,因为后期评价的时候,我要反过去验证,验证的时候发现这四个最突出的。所有小组的成员一致同意,最后南川大树茶特征香气属性为:甜香、烘烤香、木香、红薯香,并且怎么样定义?我们有了定义和参照,参照是按照国际食品定量描述性分析的方法做的评价体系。

香气搞清楚了,说是甜香和甜味了以后,东西想起的物质做了奠定,最后发现OAV值大于1的,尤其是β-紫罗酮,β-紫罗酮是170到1408.45,只要OAV值大于1对于香气有贡献的,OAV等于香气含量除以阈值,阈值是我们感知到这个香气了,大于1是感知到这个香气的,我12个参数含量都大于1了,但是β紫罗酮大于47的。这是我们有一个学生,那个学生现在在农业大学的博士,当时是我的硕士,在硕士期间给我做了这个工作,这个是另外一个学生做的。

我们对这12种有贡献的物质,就是OAV大于1的物质当中,发现8种显著增加南川大树茶红茶不同香气类型。这个当中β-紫罗酮和芳樟醇对甜香具有最重要贡献。Β-紫罗酮和香叶醇是红薯香的主要特征物质。反式2—壬醛和氧化芳樟醇II分别是烘烤香和木香的特征香气物质。

甜度这块,滋味感我们先将30个南川大树茶分成低、中、高三类,之后我们对它进行了非靶代谢,我们检测到844种代谢物,差异代谢物155种,VIP大于1的物质是三个:根皮甘,半乳糖醇、L-丙氨酸,跟甜味显著相关的,尤其是根皮甘,是南川大树茶中关键的甜味物质。我们在一款感知不到甜味的茶叶里面,加根皮甘进去,就有甜味了,我们找到了它的特质。我们把鉴定的物质加进去,这就有甜香了。没有甜味的茶叶大家对甜味的感知不够,就加根皮甘,最后发现有。但是发现有一个问题,有一部分的根皮甘好像低,但是甜度反而高,我们想是不是有什么原因?是不是物质之间有互作。我们做了根皮甘、蔗糖,半乳糖醇和L丙氨酸的分析,这个文章发表在国际期刊上。

刚刚做完这些之后我们还发现一个问题,在最近我刚刚到西南大学心理学部做核磁。我们发现到了舌头上味蕾上有甜味的受体细胞,甜味放大,甜味受体细胞感知之后,到我们神经元有感知,神经元感知放到脑袋里去,我们就有变化。我们在做脑核磁,就想为什么感知不到甜出来?现在这部分的工作由学生进行的,根皮甘和蔗糖可能在甜味受体细胞中发生协同,根皮甘和蔗糖协同的分子机制,根皮甘和蔗糖在大脑中如何协同?我们要把这一套搞清楚,这也是源自2019年诺贝尔获得者,他们讲色味感知,让你脑袋感知到色味,是那个灵感给我的启发。

第三,南川大树茶资源开发与利用。这是小厂拍的图片,我们目前给他改良一个鲜叶萎凋。不仅做红茶的萎凋,还可以做白茶,比如室外的环境不好的时候可以用灯光做萎凋做白茶,萎凋增加40%,时间缩短25%,均匀度增加15%。这是我们改进之后的生产线,整个一套流程下来,最后是成品茶。

我们对他的包装进行改进,这是我取了一个小厂为例子,给他升级做红茶的包装,做了罐装的,现在这个厂家挺配合我们的工作。有礼袋装、小馆装和铁盒装,我们目前推出南川大树茶红茶的啤酒,他们比较喜欢,说到产业方面,企业家在生产一线,是最重要的贡献者。他比较喜欢这种橙色,所以包装有很多的都是橙色的。这是重庆政协报,前不久刚出来的,我们怎么样促进乡村振兴,做了南川大树茶的例子。8、9月份出来的,因为我是重庆市政协委员,他们政协报正好要我做了一个采访。

总结一个点,我们收集了274份重庆南川大树茶种质资源,搭建了南川大树茶种质资源数据库平台。其中香气和滋味贡献甜香甜味的物质是β-紫罗酮和根皮甘。

课题组方向与成果。第一,茶及天然产物资源利用与功能研究,这是我做得最多的方向,今年获得的长江学者做的就是身体营养与健康,茶叶怎样对身体有一些有益的地方。第二,茶叶生化及品质分析。对不同的年份和不同茶叶品质背后的物质基础,到底怎么来的,我们做了这方面的科研工作。第三,契合主题,种质资源契合主题做的种质资源库,和形状机理怎么样。

这是我们的实验室,非常欢迎各位到我们种子创质中心来做客,谢谢大家。

(以上内容根据录音整理)

来源:贵州省茶叶学会  刘馨,信息贵在分享,如涉及版权问题请联系删除

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