一、生物技術(shù)對(duì)于茶葉生產(chǎn)發(fā)展的意義

優(yōu)良品種是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生存與發(fā)展的根本基礎(chǔ)

20世紀(jì)即將過(guò)去，新的一個(gè)世紀(jì)正在向我們招手。在這世紀(jì)之交的時(shí)刻，回顧本世紀(jì)全球農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)歷程，可以看到，自二次大戰(zhàn)以來(lái)，農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了機(jī)械化、化學(xué)化和良種化三次發(fā)展浪潮，使得在許多國(guó)家，農(nóng)業(yè)已經(jīng)由低生產(chǎn)力、低科技水平、低產(chǎn)出的的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)邁入了以生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)化、生產(chǎn)工具機(jī)械化和生產(chǎn)組織社會(huì)化為特征的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。因此，在即將到來(lái)的新世紀(jì)中，擺在中國(guó)及至全球茶葉持業(yè)面前的艱巨任務(wù)就是奮起直追，使茶葉生產(chǎn)能夠盡快邁入現(xiàn)代化行列。

全世界目前約有58個(gè)產(chǎn)茶國(guó)家，但其中只有十幾個(gè)國(guó)家的茶園年產(chǎn)量能超過(guò)1500公斤/公頃。在約2，500，000公頃的茶園中，許多是生產(chǎn)力較低的老茶園，不僅產(chǎn)量低，品質(zhì)也較差。例如中國(guó)擁有大約110萬(wàn)公頃茶園，約占全世界茶園總數(shù)的40%，但其中可能只有不到25%的茶園栽種的是經(jīng)過(guò)改良的無(wú)性系品種，其它多數(shù)茶園種植的仍是參差不齊的群體種，其生產(chǎn)力均在不斷地下降。因此中國(guó)茶園的平均產(chǎn)量只有大約500~600公斤/公頃，比世界平均低很多。茶葉生產(chǎn)的這種低產(chǎn)率低品質(zhì)使生產(chǎn)成本增加，經(jīng)濟(jì)效益降低，阻礙了茶葉生產(chǎn)的繼續(xù)發(fā)展。除此之外，大量使用化學(xué)農(nóng)藥抵御病蟲(chóng)害不僅污染環(huán)境，也增加了生產(chǎn)的成本。如每年因蟲(chóng)害造成的損失可能達(dá)到總產(chǎn)出的10%~30%，也就是說(shuō)，蟲(chóng)害有可能使每畝茶園每年減少30~90元的凈利潤(rùn)。而進(jìn)行蟲(chóng)害防治，每畝茶園每年又投入60~90元的農(nóng)藥與勞力。如果培育出抗蟲(chóng)品種來(lái)更新茶園，則這些損失與投入都可能轉(zhuǎn)化為利潤(rùn)，使收入提高90~180元/畝/年。在產(chǎn)量方面也是如此，每增加10%的產(chǎn)量就有可能使每畝茶園的凈利潤(rùn)至少提高30~5元。至于優(yōu)質(zhì)品種對(duì)于生產(chǎn)效益的促進(jìn)更是有目共睹。所有這些都說(shuō)明，用更好的品種有更高的產(chǎn)量、更好的品質(zhì)、更強(qiáng)的抗病蟲(chóng)性能和抗逆性能的品種來(lái)更新茶園，是使茶葉生產(chǎn)擺脫低迷、獲得長(zhǎng)足發(fā)展的事半功倍聽(tīng)根本方法。

生物技術(shù)是使茶樹(shù)育種擺脫困境的一條新途徑

然而，茶樹(shù)育種研究的現(xiàn)狀卻不能令人十分滿意，常規(guī)育種方法在茶樹(shù)上應(yīng)用趕來(lái)存在困難，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且效率很低。這主要是由于茶樹(shù)的特殊情況所導(dǎo)致的。首先，茶樹(shù)是多年生植物，生育周期太長(zhǎng)。比如對(duì)于水稻來(lái)說(shuō)，一年可以繁育兩至三季，而茶樹(shù)卻需要4~5年來(lái)讓一株扦插苗長(zhǎng)大。因而在育種過(guò)程中，水稻育種研究半年就可以完成的工作在茶樹(shù)上就可能需要4~5年。其次，茶樹(shù)的結(jié)實(shí)率太低，只有3~15%，茶樹(shù)又自交不結(jié)實(shí)，得不到純系，使其它植物中常用的雜交育種方法在茶樹(shù)上幾乎失去用武之地，這些都使常規(guī)育種方法不能很好地用于茶樹(shù)育種研究。億以茶樹(shù)育種至今仍以單株選育為主，阻礙了茶樹(shù)育種研究進(jìn)展。

植物生物技術(shù)的發(fā)展為茶樹(shù)育種擺脫困境提供了另一種解決途徑。生物技術(shù)是新近發(fā)展起來(lái)的生命科學(xué)，包括了許多的他支。從之義上說(shuō)，生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、微生物工程和生物化學(xué)工程等分支學(xué)科。而狹義的植物生物技術(shù)可以從其研究對(duì)象上分為三個(gè)層次，即分子水平上的植物基因工程技術(shù)，包括基因的克隆和基因的轉(zhuǎn)移；細(xì)胞及亞細(xì)胞水平上的植物細(xì)胞工程技術(shù)，包括突變細(xì)胞系的篩選、原生質(zhì)體融合與體細(xì)胞雜交、植物細(xì)胞有大量培養(yǎng)與次生代謝物的生產(chǎn)等等；以及器官水平上的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，包括花藥培養(yǎng)與單倍育種、胚培養(yǎng)與胚挽救、快束繁殖與人工種子技術(shù)和室內(nèi)種質(zhì)保存等等。

植物生物技術(shù)可以創(chuàng)造具有新性狀的茶樹(shù)新品種，也可以用于設(shè)法將兩個(gè)品種的優(yōu)良特性結(jié)合在一起，或?qū)⑵渌鼇?lái)源的新遺傳特性導(dǎo)入茶樹(shù)。例如，我們可以運(yùn)用基因工程技術(shù)將抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)入茶樹(shù)之中，使茶樹(shù)自身具有抵抗蟲(chóng)害的能力，以減少每年因蟲(chóng)害造成的損失和施用農(nóng)藥的巨大開(kāi)支。在棉花等作物中，已經(jīng)通過(guò)生物技術(shù)方法育成了巨大開(kāi)支。在棉花等作物中，已經(jīng)通過(guò)生物技術(shù)方法育成了這類(lèi)抗蟲(chóng)品種，媽得了很好的效益。又如，在深入了解了茶樹(shù)次生代謝機(jī)制的基礎(chǔ)上，可以用基因工和工程技術(shù)對(duì)茶樹(shù)進(jìn)行遺傳操作，針對(duì)不同茶類(lèi)部育出不同的適制品種。采用生物技術(shù)，可以在大縮短育種的周期，因?yàn)樯锛夹g(shù)與常規(guī)技術(shù)的不同之處在于操作象的不同，生物技術(shù)面對(duì)的是單個(gè)細(xì)胞，而常規(guī)技術(shù)的實(shí)施要在整株的水平上進(jìn)行曲。細(xì)胞可以在幾周、幾個(gè)月內(nèi)繁殖多代，而茶樹(shù)卻卻需幾的睥時(shí)間來(lái)長(zhǎng)大。細(xì)胞培養(yǎng)沒(méi)有季節(jié)的限制，不會(huì)場(chǎng)因等待開(kāi)花等待發(fā)芽而耗費(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間，同時(shí)，它們對(duì)空間的要求也有很大差異一毫升的培養(yǎng)液就可以培養(yǎng)幾萬(wàn)個(gè)細(xì)胞，而種植必萬(wàn)株茶樹(shù)