科技是第一生产力，创新是引领产业发展的第一动力。近年来，人工智能、分子生物学、新材料等新兴技术逐渐渗透到茶业领域，推动我国茶叶科技以绿色、生态、安全、智能、健康为重点实现系统提升和质的飞跃。

日前，陈宗懋院士、刘仲华院士、杨亚军研究员、阮建云研究员共同在《中国茶叶》杂志2020年第5期上发表题为《2019年中国茶叶科技进展》的文章，盘点2019年我国茶叶科研取得的重要进展。让我们跟随院士、首席专家们的脚步，一起走近茶叶科技研究的前沿……

杨亚军

研究员、博士生导师

 

中国农业科学院茶叶研究所原所长，国家茶叶产业技术体系首席科学家，茶树遗传育种团队首席科学家，多年从事茶树遗传育种、种质资源研究。

2019年国家茶叶产业技术体系新收集种质资源138份，分别保存在国家种质茶树圃和相关岗位专家所在单位资源圃。通过鉴定评价发掘优异种质53份，其中特早生1份、低咖啡碱13份、高咖啡碱3份、高苦茶碱4份、高茶氨酸5份、高EGCG3"Me 9份、叶色黄（白）化7份、叶色紫化1份、耐贫瘠4份。

围绕品质和抗性开展了基因克隆与功能鉴定，克隆了一批基因，发现了1个茶氨酸合成的关键基因丙氨酸脱羧酶基因AlaDC，明确了能通过MYB15和WRKY6的表达高低有效区分冬季品种抗寒性强弱。

阮建云

研究员、博士生导师

 

中国农业科学院茶叶研究所副所长，国家茶叶产业技术体系岗位专家，中国农业科学院“茶树营养与生理创新团队”首席科学家，多年从事茶树施肥与绿色栽培技术研究与应用。

揭示了冬末春初茶树氮素吸收和翌年春茶利用特性。进一步解析了谷氨酰胺合成酶（GS）在氮素代谢中的作用。新鉴定了一种丙氨酸脱羧酶基因（CsAlaDC）（NCBI登录号SRP045464），具有催化丙氨酸脱羧形成乙胺的功能。新发现在茶树中存在一种内生菌（Lutibacter spp.），具有催化谷氨酰胺和乙胺转化为茶氨酸的生物活性。研究揭示了开花期茶树氮素再利用特性，进一步揭示了茶树咖啡碱降解途径。

对我国茶园土壤施肥现状与施肥潜力进行了分析，揭示了氮肥用量对真菌群落演变的影响。发现施用生物炭可降低茶园土壤N2O排放。揭示了氮素供应水平对黄酮醇苷的影响及其分子机制。

陈宗懋

中国工程院院士，研究员、博士生导师

 

多年来主要从事茶叶科学研究，创建了茶叶中农药残留控制和茶园昆虫化学生态学两个新兴茶学领域，率先提出用茶汤的农药残留水平来制定茶叶中农药残留标准，取得国际公认。

2019年我国GB/T2763—2019标准颁布了包括65种农药的茶园安全使用标准，涉及防治对象、单位面积每次制剂施用量、施药方法、安全间隔期等内容。我国的杂草种类据安徽农业大学整理、比对和补充，修订转化有效名录331个，新增170个，新名录共412种杂草，分属72科、251属。

在外源诱导茶树抗虫性上，中国农业科学院茶叶研究所用异丁基氯甲酸酯作为轭合剂制备成茉莉酸甲酯-异白氨酸大环内脂-5b，作为外源诱导物处理茶树可以明显抑制茶尺蠖幼虫的体重以及茶炭疽病的病斑，同时CsOPR3的表达水平明显上调。建立了小绿叶蝉监测预警平台，发布了不同茶区各年度叶蝉发生趋势的数字预报。

在茶园农药选用上根据多年农药残留降解规律的研究，中国农业科学院茶叶研究所在上世纪80年代研究成果的基础上进一步完善提出包括农药的水溶解度、农药蒸气压、残留半衰期、农药每日允许摄入量（ADI值）、大鼠急性口服毒性（LD50）、蜜蜂和鱼的致死中量（LD50）等7个指标作为农药选用的评价体系，并用模糊分析层次过程（Fuzzy AHP）方法进行相对权重值的评价。

2019年中国农业科学院茶叶研究所、农业农村部农药检定所和浙江大学共同完成的《茶叶中农药和污染物管控关键技术创新与应用》研究课题荣获国家科技进步二等奖。该研究的创新点包括：识别茶叶和茶汤中农药含量的差异，探明农药“有效风险量”的“水溶解度”决定效应；构建以茶汤中农药“有效风险量”制定MRL的新原则；修订6项国际茶叶的农药MRL标准。构建农药理化性质和毒理学参数基础上的茶园农药安全分级评价体系和合理使用标准体系。构建我国茶叶农药残留限量MRLs标准、农药高通量识别和现场快速测定的产品保障技术。

2019年在农业农村部的领导下，在浙江、湖南、福建、广东、江西、湖北等9省的近2900 hm²茶园中开展了茶树害虫的绿色防控试验，包括昆虫性信息素、双色诱虫板、狭波诱虫灯、植物性杀虫剂以及病毒和微生物杀虫剂等技术。在全国9个省、23个地区的验证试验显示：与市售常规色板相比，夏、秋季双色色板对茶小绿叶蝉诱捕量分别平均提升28.9%、65.8%，对天敌的诱捕量分别平均下降30.0%、35.4%。天敌友好型狭波LED杀虫灯对茶小绿叶蝉的诱杀量比普通诱虫灯提高265.9%，对主要害虫诱杀量提高127.0%，对茶园天敌的诱杀量降低40.2%，实现了茶园害虫诱杀的精准化、高效化，最大限度地降低了对天敌昆虫的误杀，保护了茶园生态环境。

刘仲华

中国工程院院士，教授、博士生导师

 

国家植物功能成分利用工程技术研究中心主任、国家茶叶产业技术体系加工研究室主任。长期从事茶叶加工与资源高效利用研究，致力于创新茶叶加工理论技术、提高茶叶资源利用率和产业综合效益。

（一）茶叶加工

依据机械化采摘茶鲜叶原料的特性及扁形绿茶加工特点，研究构建了鲜叶分级后加工扁形绿茶的连续化生产技术体系及配套装备。研究比较了微波、汽热、电热滚筒和电磁滚筒耦合热风4种杀青方式所制机采机制绿茶的品质与内含成分，发现电磁滚筒耦合热风杀青所制绿茶品质最好。

探明红茶加工过程中儿茶素会同时发生歧化反应生成聚酯型儿茶素（Theasinensins，TSs）、发生苯骈化反应生成茶黄素（Theaflavins，TFs）。比较常规热风干燥、远红外干燥和卤素灯干燥，用卤素灯-微波和微波干燥的红茶颜色更均匀，口感更新鲜，香气更浓郁。红茶经微波干燥后，茶多酚、儿茶素和茶黄素的含量最高。远红外干燥和热风干燥能显著提高氨基酸和可溶性糖的含量。

研究发现由于鲜叶对胁迫的防御反应，应激条件下茉莉酸（JA）和脱落酸（ABA）水平升高，采摘损伤激活了JA合成基因的表达，导致JA水平升高，萎凋阶段脱水胁迫导致ABA水平升高，激素水平的变化启动了乌龙茶加工中特殊香气物质的形成。摇青使乌龙茶的代谢水平发生了较大变化，化学计量学分析鉴定出包括EGCG、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸和羟基茉莉酸等18 个代谢产物。

ITS1区基因测序分析认为，泾阳茯砖茶中的“金花菌” 可能为Eurotium amstelodami、E. rubrum、Aspergillus chevalieri、A. amstelodami、A. montevidensis、A. cristatus、A. spiculosus、A. cibarius中的一种或几种。

通过Miseq测序分析发现，青砖茶渥堆过程中的优势真菌是曲霉属（Aspergillus）真菌。采用同步蒸馏萃取（SDE）和二维气相色谱-飞行时间-质谱联用技术（GC-GC-TOFMS）分析比较，初步鉴定茯砖茶和普洱茶的主要香气成分分别为373种和408种。

采用UPLC-Q-Otrap-UHRMS技术监测白茶萎凋过程中肽的动态变化，共鉴定出196个丰富肽段，其中大部分为分子量在1000Da以内的寡肽。采用先进的2D-GC-TOF-MS分析技术在白茶中鉴定出172种挥发物，主要为在萎凋期表现出不同的变化趋势的内源挥发物。

初步揭示了黄大茶加工中主要品质成分的变化及香气形成机制。分析黄大茶加工过程中香气物质，共鉴定出143个挥发性化合物，杂环化合物和芳香族化合物是黄大茶的主要挥发性成分，且可能是锅巴香的主要贡献者。

建立了2种无反应萃取剂的绿色萃取体系，创建了从茶多酚中分步萃取分离EGCG的新方法。研究了低取代羟丙纤维素作为吸附层析介质在水溶液中富集吸附茶黄素的热动力学，揭示了吸附茶黄素的过程主要为物理过程。研发了直接发酵生产L-茶氨酸的新方法。建立了亚临界水法提取茶多糖的最佳工艺条件。建立了超声波-甲醇法从茶籽粕中提取茶皂素的优化工艺条件。

围绕速溶茶的品质提升与安全保障，在提取、干燥技术及微生物发酵技术应用方面取得了一系列新的进展。发现茶树中存在以茶多酚为营养源的内生菌，它可释放较强的多酚氧化酶活力。利用这种内生菌可以促进茶多酚氧化发酵，形成具有红茶色香味特征的发酵液并加工成速溶红茶粉。

以茶多酚和植酸（PA）为芯材，乙基纤维素（EC）为壁材，采用喷雾干燥法制备了具有竞争缓释性能的茶多酚/植酸复合微胶囊。研制开发了出多种含茶功能性终端产品。