茶叶科学

张凯丽, 李湘

2025, 45(3): 361-378.

摘要 ( 16 )

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青砖茶是我国特色砖形黑茶之一,主产于湖北省咸宁市,因其独特的感官特性和健康益处而广受消费者青睐。以青砖茶品质为中心,分别从感官特性、主要活性成分与健康功效及其主要影响因素进行综述,并对青砖茶未来的产品开发与研究方向进行了展望,以期为青砖茶产品的多样化开发与个性化精准营养研究提供参考,并推动青砖茶加工与储存技术向现代化智能化方向发展。

茶多酚健康效应研究进程

陈丹, 王姗姗, 张洁茹, 郑芹芹, 张相春, 陈红平

2025, 45(3): 379-392.

摘要 ( 27 )

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茶多酚是茶叶里含量最高的活性成分,具有多种生理功能。目前对茶多酚的研究历史缺乏系统性总结。系统梳理了茶多酚的发现、命名及功能应用的事件,并简要论述其在免疫调控、抗炎和氧化应激等方面的健康功效以及发挥活性的多酚羟基结构基础,为茶多酚在不同领域的应用研究提供支撑。此外,对新型茶多酚纳米生物材料解决茶多酚稳定性差、生物利用度低等难题的研究进行了概述。新型茶多酚纳米生物材料具有高稳定性、安全性和多功能的特点,有望推动茶多酚的进一步应用。

AI茶树育种技术：以黄化性状预测为例

徐歆, 李亚奇, 杨亦扬, 徐琪, 钱雪飞, 马春雷, 梅菊芬

2025, 45(3): 393-401.

摘要 ( 31 )

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茶树作为重要经济作物,其品质改良是育种的核心目标。针对传统茶树育种周期长（≥2年）、表型鉴定效率低等问题,以黄化茶树品种‘安吉黄叶’自然杂交的90个子代为材料,整合40 326个核心单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）位点的基因型数据与黄化表型连续两年观测数据（黄化∶非黄化=54∶36）,系统比较了逻辑回归、随机森林和支持向量机3种机器学习模型的预测效能。结果显示,随机森林模型在十折交叉验证中性能最优,其精确度达78.96%,显著优于其他模型。通过特征重要性分析鉴定出两个关键遗传标记位点：Chr8_142477650（编码叶绿体型丙酮酸脱氢酶E1β亚基）和Chr8_126475215（参与RNA加工调控）。然而,在涵盖109份多源黄化种质的独立验证中,模型预测准确率降至21.10%,遗传背景差异导致的特征权重偏移是主要限制因素。该研究建立了茶树黄化性状的机器学习预测框架,将表型鉴定周期从24个月缩短至基因型即时分析,实现了育种早期阶段的性状预判。尽管跨品种泛化能力有待提升,但构建的SNP-表型关联模型为解析茶树基因型-表型复杂关联提供了可扩展的研究范式,标志着人工智能技术在木本植物复杂性状预测中的创新应用。

茶树茎叶并联变异差异表达基因的WGCNA分析

翟秀明, 李解, 肖富良, 唐敏, 曾乐武, 侯渝嘉, 汤燚

2025, 45(3): 402-414.

摘要 ( 14 )

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茶树茎叶并联突变是一种新型变异,是开发芽头茶、特异性茶产品以及食用观赏两用茶的优质材料。因此,研究茶树产生并联变异的原因,挖掘其关键控制基因,可为当前茶树育种多元化的需求提供新的靶点。以发生并联变异的茶树茎叶为研究材料,以正常茎叶为对照,采用石蜡切片的方法进行组织结构观察,并利用转录组测序技术、加权基因共表达网络分析（Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）技术,挖掘茶树发生茎叶并联现象的关键控制基因。组织结构观察结果表明,并联变异除了可以增加茶叶芽头数量,提高产量以外,还可有效增加茶树茎叶导管面积和导管数量,提升茶树光合能力及抗逆性。转录组测序研究发现,差异基因主要富集在ABC转运蛋白和植物与病原体相互作用两个通路上,分析挖掘关键基因9个。WGCNA共鉴定到26个共表达模块,挖掘性状相关特异性模块2个,筛选核心基因8个。这17个关键控制基因通过3种形式进行调控：ABCB（ATP binding cassette subfamily B）和ABCC（ATP binding cassette subfamily C）家族、RAC3（RAC family small GTPase3）、FKBP（FK506-binding proteins）主要通过参与生长素、细胞分裂素等途径调控茶树新梢细胞分裂、分化;ABCG34（ATP binding cassette subfamily G34）、CDPK2（Calcium-dependent protein kina2）、KCS2（β-ketoacyl-CoA synthase2）、LAC11（Laccase11）、EP1（Epidermis-specific secreted glycoprotein1）、LTP（Lipid transfer protei)）等基因介导参与了茶树细胞壁中的纤维素、木质素、果胶等的生物合成,通过调控细胞壁的合成及延展方向等调节细胞形态发生,从而实现茶树茎、叶脉的并联分化;二甲基甲萘醌甲基转移酶以及组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶则通过DNA甲基化调控基因表达,最终导致茶树茎叶并联这一表观形态的发生。

茶橙瘿螨初期侵染不同抗性茶树品种的代谢组分析

张辉, 刘丰静, 李慧玲, 李良德, 王庆森, 王定锋

2025, 45(3): 415-426.

摘要 ( 14 )

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为探究茶橙瘿螨（Acaphylla theae）初期侵染对不同抗性茶树品种的代谢响应机制,以抗螨茶树品种‘梅占’和感螨品种‘福云6号’为材料,分析其在螨害处理24 h后的代谢组变化。通过超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）结合生理生化指标测定,比较2个品种的次生代谢产物差异[筛选标准：变量投影重要性（Variable importance in projection,VIP）>1且P≤0.05]。结果表明,螨害胁迫下,抗性品种的总酚和总黄酮含量显著高于感螨品种,而氨基酸和游离脂肪酸含量则显著低于感螨品种。代谢组学分析鉴定出370个显著差异代谢物,主要涉及黄酮类、生物碱和脂质物质。KEGG通路富集分析表明,差异代谢物显著富集于黄酮和黄酮醇生物合成途径,其中柚皮素、槲皮素、杨梅素和芹菜素等关键黄酮类物质在抗性品种中显著积累。综上,茶橙瘿螨初期侵染可诱导茶树激活黄酮类代谢途径,而抗性品种通过增强柚皮素、槲皮素等次生代谢产物的合成,形成区别于感螨品种的防御响应机制。该研究为解析茶树抗螨的分子机制及抗性育种提供了理论依据。

一株灰茶尺蠖高毒力金龟子绿僵菌的筛选、鉴定与培养条件

李良德, 李金玉, 李慧玲, 张辉, 王定锋

2025, 45(3): 427-438.

摘要 ( 9 )

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绿僵菌（Metarhizium）是一类重要的虫生真菌,在农林害虫生物防治中被广泛应用。为从7个保存的菌种中筛选出对灰茶尺蠖毒力最强的菌株,并验证该菌株在不同剂量下的毒力效果,通过形态学特征观察和多基因系统进化树分析方法确定其分类地位,并对菌株生长的最适培养基、温度、pH进行了研究。结果表明,供试的7个菌株对灰茶尺蠖3龄幼虫具有不同的防治效果,菌株Ma54的毒力最强,处理10 d后的校正死亡率达81.67%,半致死时间（LT₅₀）为4.93 d;灰茶尺蠖的死亡率与菌株Ma54的孢子浓度呈剂量效应,高浓度（1.0×10⁸个·mL^-1）处理7 d后,死亡率达98.33%,LT₅₀为4.09 d;菌株Ma54感染灰茶尺蠖7 d后,虫尸长满菌丝、呈黑绿色,在PDA培养基上生长14 d后,分生孢子向外扩散、呈深绿色;菌株Ma54的（Internal transcribed spacer,ITS）、β微管蛋白（β-tubulin）、RNA聚合酶Ⅱ第一大亚基RPB1基因的系统进化树都与金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）处在相同分支;菌株Ma54的菌落直径、单位面积产孢量、孢子萌发率在PPDA培养基、温度25 ℃、pH 7.0条件下最为理想。该研究获取了对灰茶尺蠖具有高毒力的菌株Ma54,鉴定为金龟子绿僵菌,初步明确了菌株的生长条件,为后续灰茶尺蠖的生物防治奠定了基础。

小贯小绿叶蝉卵黄原蛋白基因（EonuVg）克隆和功能研究及其对吡虫啉的响应

潘铖, 夏露霞, 魏可欣, 王梦馨, 钮羽群, 韩宝瑜

2025, 45(3): 439-453.

摘要 ( 16 )

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为解析小贯小绿叶蝉（Empoasca onukii）卵黄原蛋白（Vitellogenin,Vg）的分子特征、表达模式及其对吡虫啉的响应机制,克隆了两条EonuVg全长cDNA序列,分别命名为EonuVg1（PP128347）和EonuVg2（PP128348）,其开放阅读框全长分别为6 066 bp和6 138 bp,分别编码2 021个和2 045个氨基酸。两者均含有信号肽及典型的Vg结构域,包括卵黄原蛋白N端（Vitellogenim-N superfamily,Vit-N）、卵黄原蛋白开放β-折叠（Vit_open_b-sht,Vit-b）和血管性血友病因子（Von Willebrand factor type D,VWD）结构域,并具有N端的多聚丝氨酸束、RNPR酶切位点、GLCG保守基序、C端的半胱氨酸残基等昆虫Vg中独特的氨基酸基序。RT-qPCR结果显示,EonuVg1和EonuVg2在小贯小绿叶蝉的卵和若虫发育前期表达量较低,表达峰值出现在初羽化雌虫阶段。组织表达分析显示,两个基因主要在脂肪体和卵巢中高表达。利用RNA干扰技术分别沉默两个基因后,尽管雌虫历期、产卵历期和产卵量均呈下降趋势,但与对照组相比差异不显著。吡虫啉胁迫试验结果表明,亚致死及以上浓度处理显著抑制了EonuVg1和EonuVg2的表达。该研究初步探讨了EonuVg在小贯小绿叶蝉发育及其对吡虫啉响应中的可能功能,为深入研究Vg的功能提供了理论基础和数据支撑。

高效液相色谱法检测茶叶中花青素类物质含量

叶水心, 王伟伟, 张梦雪, 江和源, 张海华

2025, 45(3): 454-464.

摘要 ( 11 )

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为建立茶叶中花青素类物质的高效液相色谱分析方法,以6种典型花青素（飞燕草色素、矢车菊色素、矮牵牛色素、天竺葵色素、芍药素和锦葵色素）为目标物,采用Cosmosil 5C₁₈-AR-Ⅱ色谱柱（250 mm×4.6 mm,5 μm）,流动相A为0.5%甲酸水溶液,流动相B为100%乙腈,柱温为35 ℃,流速为0.8 mL·min^-1,检测波长为525 nm,进样量为20 μL。在该分析条件下,各组分分离良好;在一定范围内,线性关系显著,决定系数均在0.999 0以上;重复性、精密度和稳定性试验的相对标准偏差（RSD）分别为1.20%~1.40%、1.15%~2.12%和1.35%~3.38%。加标回收率试验结果表明,花青素各组分平均回收率为86.08%~110.34%,RSD为0.24%~6.13%。该方法具有较好的重复性、精密度及稳定性,可用于检测茶叶中花青素类物质含量。

茉莉花纯露对花茶增香效果评价及影响因素研究

葛晨茜, 唐德松, 张琳, 傅尚文, 张颖彬, 梁慧玲

2025, 45(3): 465-484.

摘要 ( 15 )

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随着茉莉花茶市场需求的增长,对其窨制效率和人工成本提出了新要求。基于感官审评、动态顶空吸附法和微池热萃取仪-热脱附-气相色谱-质谱/氢离子火焰检测器联用技术（Micro-chamber/thermal extractor-thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry/flame ionization detector,μCTE-TD-GC-MS/FID）等方法对茉莉花纯露制得花茶的增香效果及影响因素进行分析,对喷窨在花茶快速窨制中的可行性进行了探索。感官评价结果显示,喷窨可有效提高绿茶的花香强度,但对福鼎白茶的增香效果不明显。基于气相色谱-嗅闻仪（Gas chromatography-olfactometry,GC-O）筛选出茉莉花纯露中的18种关键嗅感化合物,并利用μCTE-TD-GC-MS/FID对喷窨后的茶样中关键嗅感化合物的含量进行了定量分析。结果表明,喷窨后的花香强度受原料种类、嫩度、形态等因素影响。单次喷窨条件下,4种绿茶的吸香能力均优于福鼎白茶,绿茶茶坯窨制的茉莉花茶嗅感化合物平均增加量为5.83 mg·kg^-1,是白茶增加量的2.5倍。同时,低等级茶坯比高等级茶坯具有更好的吸附能力,其中黄山毛峰二级茶坯香气增加量为7.41 mg·kg^-1,是其特级茶坯的1.5倍,因此中等或稍低嫩度的原料可通过较少的纯露喷窨量实现和高等级原料相同的增香效果。研究结果证明使用茉莉花纯露进行快速喷窨是未来可供选择的有效技术方案。

基于电子舌和代谢组学技术解析茉莉花茶特征滋味品质成分

陈圆, 安会敏, 黄怡雯, 江游仓, 应佳淇, 王思蕊, 李适, 刘仲华, 黄建安

2025, 45(3): 485-496.

摘要 ( 13 )

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为探究茉莉花茶滋味品质特征,基于电子舌和超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用仪（UHPLC-Q Exactive-Orbitrap-MS）代谢组学方法对茉莉花茶窨制前后的样本进行分析。电子舌分析结果表明,烘青、半烘炒青和炒青3种绿茶茶坯经茉莉花窨制后,茶汤涩味和苦味显著降低,鲜味显著提高,说明窨制工艺对绿茶的滋味品质有一定的改善作用。感官审评结果表明,烘青绿茶窨制的花茶香气和滋味品质最高,整体风味品质最佳。木麻黄素、异槲皮素、还原型谷胱甘肽、邻氨基苯甲酸甲酯、鞣花酸、茶黄素-3-没食子酸酯和7-羟基香豆素是茉莉绿茶窨制前后的关键差异成分,对茉莉绿茶滋味品质的形成起到了重要作用。根据茉莉花茶的7种关键非挥发性化合物和滋味品质的偏最小二乘法（Partial least squares,PLS）分析得到偏最小二乘回归方程。验证试验结果表明该方程可靠,可用于初步比较茉莉花茶的滋味品质差异。该研究可为全面了解茉莉绿茶滋味品质形成提供理论基础,为后续进一步提高茉莉花茶的滋味品质提供参考。

抹茶对记忆获得障碍模型小鼠的改善及机制分析

梁增彩, 马彩云, 郭俣, 朱翔, 陆涛峰, 陈亮, 李倩

2025, 45(3): 497-508.

摘要 ( 21 )

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为探讨抹茶对东莨菪碱诱导的记忆获得障碍模型小鼠的改善作用及其潜在机制,将C57BL/6雌性小鼠分为6组,分别为空白对照组、模型对照组、多奈哌齐组（1.50 mg·kg^-1）以及抹茶低（0.75 g·kg^-1）、中（1.50 g·kg^-1）、高（3.00 g·kg^-1）剂量组。给样第31~35天,采用东莨菪碱（5 mg·kg^-1）建立记忆获得障碍模型。通过Morris水迷宫、跳台和避暗实验及HE染色、酶联免疫吸附法、蛋白质印迹等方法和技术进行分析。结果表明,抹茶在一定程度上可以改善记忆获得障碍模型小鼠的学习记忆能力,抑制海马组织中白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）表达,增强海马组织中超氧化物歧化酶（SOD）、降低丙二醛（MDA）含量和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性,并上调海马组织全细胞内的Nrf2、SOD、GSH-ST和HO-1蛋白的表达。同时调节胆碱代谢,增加海马胆碱含量,从而改善东莨菪碱诱导的小鼠认知功能损伤。综上,抹茶在改善东莨菪碱诱导的记忆障碍方面具有积极的作用,且其机制可能与增强抗炎活性、减轻氧化应激、调节神经递质有关。研究将丰富和完善抹茶改善阿尔茨海默病的作用机制,为抹茶相关保健食品开发提供研究基础和理论支撑。

渥堆发酵对六堡茶低聚糖的化学组成及抗氧化活性影响

唐芷琦, 秦寒傲, 夏宁, 滕建文, 黄丽, 欧筱瑄, 陈丽萍, 韦玮, 王瑞

2025, 45(3): 509-521.

摘要 ( 12 )

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为探讨渥堆过程对六堡茶低聚糖的结构特征及抗氧化活性的影响,选取同一批次的毛茶原料与渥堆后的六堡茶,利用水提醇沉法制得粗低聚糖,通过大孔吸附树脂与葡聚糖凝胶LH-20色谱柱分离纯化得到毛茶低聚糖RLTO-1与渥堆后六堡茶低聚糖ALTO-2,并采用化学分析、凝胶渗透色谱、离子交换色谱、红外光谱、紫外可见分光光度计分析其化学组成;通过测定其ABTS自由基清除能力、DPPH自由基清除能力及总抗氧化能力,评价发酵前后低聚糖的体外抗氧化能力的差异。结果显示,RLTO-1与ALTO-2的总糖含量分别为57.30%与63.98%,多酚含量分别为11.77%与22.28%,糖醛酸含量分别为3.49%与18.25%。RLTO-1含2个组分,分子质量分别为1 565 Da和607 Da,主要由葡萄糖、阿拉伯糖、核糖等单糖构成;ALTO-2的分子质量为833 Da,主要由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸等单糖构成。RLTO-1是一类具有α与β构型和非还原性吡喃环的杂低聚糖,ALTO-2是具有α-构型和非还原性吡喃环的杂低聚糖。体外抗氧化研究结果表明,发酵前后的低聚糖均具有抗氧化活性,ALTO-2相较于RLTO-1表现出更好的抗氧化能力。研究表明,六堡茶低聚糖经过渥堆发酵后,其分子质量、单糖组成与结构均发生明显改变,具有更强的抗氧化活性,为六堡茶低聚糖相关功能产品的开发提供理论基础。

基于深度迁移学习的小样本茶叶嫩芽识别

朱绍辉, 赵文举, 马博慧, 杨化林, 邓芳

2025, 45(3): 522-534.

摘要 ( 12 )

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为减少重复构建不同季节、不同地区茶叶嫩芽数据样本的时间成本,提高利用深度学习模型识别不同茶叶嫩芽的精度和泛化性,提出了一种基于深度迁移学习的小样本茶叶嫩芽识别模型QY-Yolov7-Tea。通过将迁移学习技术引入深度学习,构建源域嫩芽Yolov7检测模型获取预训练权重,针对Yolov7模型的骨架、颈部、检测头部分进行微调、冻结,并依据预训练权重针对不同目标样本进行试验验证,最终形成嫩芽迁移模型。结果表明,与传统Yolov7嫩芽检测模型相比,深度迁移学习模型在对不同季节和不同地区茶叶嫩芽识别任务中平均精度均值分别提升了8.8个百分点和15.4个百分点,显著改善了模型的鲁棒性和识别能力,有效应对了训练样本不足的问题。

植保无人机作业参数对茶树冠层雾滴沉积分布的影响

吴梦涛, 李兆群, 杨宇宙, 孟祥飞, 罗宗秀, 边磊, 修春丽, 付楠霞, 陈宗懋, 王国昌, 蔡晓明

2025, 45(3): 535-544.

摘要 ( 14 )

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在茶园对四旋翼植保无人机（极目EA-30X）的喷雾雾滴粒径、飞行高度、飞行速度、喷雾量等作业参数进行了优选。结果显示：喷雾雾滴粒径、飞行高度、飞行速度、喷雾量均可显著影响雾滴在茶树冠层的沉积分布。随着喷雾雾滴粒径的增加,茶树树冠表层、内层的雾滴覆盖率和雾滴体积中径可显著增加。当喷雾雾滴粒径为100 µm时,茶树树冠表层、内层雾滴覆盖率分别是雾滴粒径为20 µm时的2.58倍和3.49倍。同样,喷雾量也可显著增加茶树树冠表层、内层的雾滴覆盖率和雾滴体积中径。当喷雾量从30 L·hm^-2增加至90 L·hm^-2时,树冠表层、内层的雾滴覆盖率最大可分别提升151%、141%。而随着飞行高度、飞行速度的降低,树冠表层、内层的覆盖率显著增加。当飞行高度从5 m降低到2 m时,树冠表层、内层的雾滴覆盖率最大可分别提升45%、173%;当飞行速度从5 m·s^-1降低到2 m·s^-1时,树冠表层、内层雾滴覆盖率最大可分别提升84%、252%。总体来看,在保证作业安全和效率的前提下,降低飞行高度和飞行速度,增加喷雾量,可以显著提高雾滴在茶树冠层表层的覆盖率。建议极目EA-30X植保无人机在茶园作业参数为喷雾雾滴粒径100 µm、飞行高度2 m、飞行速度2 m·s^-1、喷雾量90 L·hm^-2。

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