茶叶科学

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《茶叶科学》荣获“浙江树人出版奖”

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《茶叶科学》入选高水平中文期刊培育计划

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喜讯：《茶叶科学》第八届编辑委员会副主任委员刘仲华教授当选中国工程院院士

《茶叶科学》继续入编2023版《中文核心期刊要目总览》（即第10版）！

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2025年第45卷第2期刊出日期：2025-04-15

综述

茶饮料泡沫生成机理及控制技术研究进展

黄珊由美, 林东艺, 马成英, 荣杰峰, 孙威江, 黄艳

2025, 45(2): 181-190. doi:10.13305/j.cnki.jts.20250311.001

摘要 ( 102 )

PDF (420KB) ( 54 )

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茶饮料加工过程中产生的大量泡沫会影响产品的质量、稳定性及外观等,了解并掌握泡沫产生的原因及其控制技术,对优化生产流程具有重要作用。系统性阐述了泡沫生成的基本理论,并分析泡沫生成过程中不同因素（如茶叶成分、温度和pH等）的影响,概述了消除泡沫的不同方法、消泡原理,以及在食品领域中常用消泡剂的类别,为茶饮料加工工艺优化提供参考。

研究报告

茶树PATL基因家族鉴定及CsPATL1上游转录调控分析

王金波, 谢思艺, 窦祥亚, 申小华, 田娜, 刘硕谦

2025, 45(2): 191-200. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.005

摘要 ( 61 )

PDF (1962KB) ( 6 )

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Patellin（PATL）基因家族对植物生长发育和环境适应性有着重要影响。对茶树PATL（CsPATL）基因家族进行了系统鉴定和详细分析,通过多种生物信息学方法,成功鉴定出CsPATL家族的5个成员,并对其蛋白序列的理化性质进行了分析,结果表明,CsPATL家族的5个成员编码氨基酸232~585个,蛋白质分子质量为26.31~64.69 kDa,等电点为4.65~9.35。同时,对这些基因的染色体定位及其启动子序列中的顺式元件进行了详细分析,发现这些基因不均匀地分布在4条染色体上,主要参与植物激素响应、非生物胁迫响应和光响应。通过酵母单杂交试验、凝胶电泳迁移试验和双荧光素酶试验验证了Cshdz7可以直接结合CsPATL1的启动子并促进CsPATL1的表达。这些发现为理解CsPATL家族基因在茶树发育调控中的作用提供了新的视角。

‘槠叶齐’叶绿体与线粒体基因组密码子偏好性分析

曾文娟, 朱友鹏, 陈嘉欣, 李洪玉, 王双辉, 龚意辉, 陈致印

2025, 45(2): 201-218. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.008

摘要 ( 55 )

PDF (2717KB) ( 8 )

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密码子使用偏好性作为基因表达调控与分子进化的重要驱动力,在植物细胞器基因组研究中具有特殊意义。‘槠叶齐’（Camellia sinensis cv.‘Zhuyeqi’）作为中国重要的茶树品种,其细胞器基因组密码子使用模式尚未见系统报道。本研究对‘槠叶齐’52个叶绿体编码基因和29个线粒体编码基因开展系统生物学分析。结果表明：（1）‘槠叶齐’叶绿体基因组（ENC=44.64±3.25）和线粒体基因组（ENC=51.98±3.47）均呈现弱密码子偏好性,其中叶绿体偏好性主要受自然选择驱动（GC3s与ENC相关性R²=0.482）,而线粒体受自然选择与突变压力共同作用（R²=0.312）;（2）相对同义密码子使用度（RSCU）分析揭示两个细胞器基因组均显著偏好以A/U结尾的同义密码子,其中叶绿体基因组高表达基因（rpoC2、psbA等）呈现更强的密码子偏好;（3）通过多参数筛选获得20个叶绿体最优密码子（GCA、GCU等）和23个线粒体最优密码子（GCC、AGG等）。本研究阐明了‘槠叶齐’细胞器基因组密码子使用特征及其进化驱动力,为茶树分子育种体系优化和外源基因高效表达提供了重要理论依据。

基于农艺性状和SNP分子标记的湖南78份茶树种质资源遗传多样性研究

郭佳璐, 璩馥榕, 蔡天晨, 赵洋, 杨培迪, 刘勇, 周跃斌, 刘振

2025, 45(2): 219-233. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.002

摘要 ( 47 )

PDF (1898KB) ( 21 )

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为明确湖南省茶树种质资源的遗传多样性,探明种质资源的遗传结构,并对其进行精准鉴定评价,本研究利用靶向测序基因型检测技术（GBTS）对湖南省内的78份茶树种质资源的76 252个SNP位点进行了基因型检测和遗传多样性分析,并对这批资源的30项农艺性状和15项生化成分进行了精准鉴定。结果表明,78份湖南省茶树种质资源间存在比较丰富的遗传变异,表型性状的遗传多样性指数为0.07~2.08,变异系数为2.26%~47.50%,最小的是萼片数,最大的是叶齿深度;生化成分的遗传多样性指数为1.36~2.09,变异系数为5.90%~118.49%,最小的是水浸出物,最大的是没食子酸;欧氏距离为20时可将78份茶树种质资源分为5个类群,在第Ⅰ、Ⅲ类群中,叶长、叶片大小、叶基、酚氨比、没食子酸（GA）、茶碱（THEO）、没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）均存在显著差异。基于78份资源的基因型检测结果构建系统进化树,可将78份资源分为3个类群。同时,本研究挖掘出表型性状特异、高氨基酸、高可可碱、高咖啡碱等功能成分特异茶树资源23份。相关研究结果可为湖南省茶树种质资源的保护和利用提供依据。

森林转化为茶园及其管理对土壤碳、氮库的影响和调控机制初探

黄福印, 张少博, 胡强, 罗莹, 董雅洁, 张洁, 李鑫, 付建玉, 王华森, 颜鹏

2025, 45(2): 234-252. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.004

摘要 ( 60 )

PDF (3259KB) ( 21 )

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为明确森林转化为茶园及其茶园管理对茶园土壤剖面的碳（C）、氮（N）组分的影响,并从土壤真菌微生物群落结构方面探索其调控机制,以森林土壤以及低、中、高3个不同施肥水平的茶园土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20、20~40 cm和40~60 cm土层土壤,测定土壤碳、氮组分和其他养分含量以及真菌群落结构与组成。结果表明,与森林土壤相比,茶园管理显著提高0~10 cm土层土壤有机碳和总氮含量。高投入水平下茶园土壤全碳、总氮分别达到46.57 g·kg^-1和5.13 g·kg^-1,与低投入水平茶园相比,分别提高68.12%和88.60%。土地利用变化和茶园不同施肥水平则会显著改变真菌群落结构和组成,改变主要受到有效钾、有效磷、总氮等的调控。同时,随着土层深度加深,真菌丰富度不断下降。进一步分析发现,座囊菌纲（Dothideomycetes）和深黄伞形霉纲（Umbelopsidomycetes）与碳、氮组分呈显著正相关,被孢霉菌纲（Mortierellomycetes）、双担子菌纲（Geminibasidiomycetes）和毛霉菌亚门未定纲（Mucoromycotina_cls_Incertae_sedis）与土壤碳、氮组分呈显著负相关,这些种群相对丰度的变化对茶园土壤的碳、氮循环可能具有较强影响。因此,森林转化为茶园以及茶园不同施肥管理通过影响土壤真菌群落结构和优势种群丰度,从而影响土壤碳、氮积累。

茶树L型凝集素受体激酶基因家族鉴定及其对茶轮斑病和茶炭疽病的响应

李悦欣, 鄢东海, 张金峰, 蒲运丹, 李帅, 孟泽洪

2025, 45(2): 253-265. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.001

摘要 ( 46 )

PDF (4483KB) ( 16 )

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植物L型凝集素受体激酶（LecRKs）是植物受体激酶家族的重要亚家族,在植物发育和免疫反应中发挥关键作用。本研究系统鉴定并分析了茶树L型凝集素受体激酶（CsLecRKs）基因家族,探讨其在茶树生长发育及抗病防御中的潜在功能。通过HMMsearch分析,共鉴定出59个含有PF00069结构域和PF00139结构域的L型CsLecRKs。基于系统发育分析将其分为5个亚组,不同亚组在外显子-内含子结构上存在显著差异。启动子区域富含与激素响应和逆境胁迫相关的顺式作用元件。转录组数据分析表明,L型CsLecRKs在茶树不同器官中呈现表达差异。qRT-PCR结果显示,CsLecRK IV.1.2和CsLecRK S.5在茶炭疽病侵染早期以及茶轮斑病侵染中后期均显著上调表达,且在抗茶炭疽病茶树品种‘黔湄419’中的表达水平显著高于易感品种‘黔湄818’,表明其在茶树对病原菌侵染的免疫反应中发挥关键作用。本研究揭示了L型CsLecRKs在茶树对茶轮斑病和茶炭疽病防御中的关键机制,明确了CsLecRK IV.1.2和CsLecRK S.5在病害侵染过程中的表达特征,证实其具有通过激活茶树免疫系统增强植株抗病能力的潜力。研究结果为茶树抗病分子育种和绿色病害防控策略提供了重要的基因资源和理论依据。

茶树叶斑病病原菌的分离与鉴定

杨芳, 江冰冰, 雷金梅, 郭存武, 李丽梅, 徐嘉忆, 王兴华, 袁文侠, 王白娟

2025, 45(2): 266-272. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.006

摘要 ( 50 )

PDF (909KB) ( 11 )

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茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]是我国重要的经济作物。叶斑病是茶树重要的叶部病害之一,严重影响茶叶的产量和品质。2023年,在云南省西双版纳傣族自治州勐海县茶园进行病害调查时发现茶园茶树30%的叶片出现类似茶树叶斑病的症状,为明确该病原,采用组织分离法和有伤接种法对病原菌进行分离和致病性测定,分别观察形态学特征并结合分子生物学技术确定病原菌的种类。结果表明,分离的3个菌株均能够侵染茶树叶片,是茶树叶斑病的致病菌;根据其形态学特征并结合多基因（ITS、TUB2和TEF-1α）系统发育分析结果确定引起茶树叶斑病的病原菌为Nigrospora musae。研究结果可为该病菌引起的茶树叶斑病的防控提供理论基础。

茶园履带式掘耕机设计与试验

沈帅, 任宁, 郑航, 俞国红, 陈志东

2025, 45(2): 273-283. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.003

摘要 ( 68 )

PDF (1587KB) ( 14 )

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针对丘陵山区茶园土壤耕作环节面临耕作机械设备不足、设备爬坡性能差等问题,设计研发了一款适用于丘陵山区的茶园履带式掘耕机,以爬坡性能为设计目标,开展底盘主要结构参数设计,通过动力学仿真技术进行掘耕机横坡、纵坡行走能力分析。仿真结果表明,履带式掘耕机横坡最大行驶坡度为22°,纵坡最大行驶坡度为31°。探究掘耕机耕作质量,以理论分析耕作运动轨迹为基础,通过动力学开展耕作前进速度优选,获取掘耕机的最佳耕作前进速度为400~450 mm·s^-1。为进一步验证参数合理性和仿真结果可靠性,开展纵坡爬坡田间试验,结果表明,掘耕机在纵坡上最大爬坡角度为32°,与理论爬坡角度误差为3.22%,从而验证了理论计算和仿真的准确性和可靠性。研究结果表明设计的掘耕机具有较好的通过性,能够充分满足丘陵地区上山爬坡需求,为茶园中耕问题提供了一种有效的解决方案。

基于DEM-MBD耦合算法的茶园仿生掘耕机优化与试验

贾治军, 姜嘉胤, 徐家俊, 李杨, 董春旺, 宋文韬, 李凯, 韦持章, 姚雨晨, 姚立健, 杨自栋, 刘皓央, 马蓉

2025, 45(2): 284-302. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.010

摘要 ( 48 )

PDF (3657KB) ( 14 )

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针对茶园耕作过程中因土壤板结粘滞特性导致的机具耕作阻力大、作业质量差等问题,基于鼹鼠爪趾生物力学特征创新设计了一款复合仿生耕作铲,通过四杆机构集成设计研制了新型茶园掘耕机。研究过程中,首先基于离散元法（Discrete element method,DEM）与多体动力学（Multi-body dynamics,MBD）耦合算法对仿生掘耕机的耕作过程进行动态模拟分析。同时借助Design-Expert 13试验设计软件,采用三因素三水平正交试验法（耕作铲入土角度、驱动臂转速、机具前进速度）开展整机工作参数优化研究,确定在耕作深度100 mm时,安装复合仿生耕作铲的茶园仿生掘耕机最佳工作参数组合为入土角度33.506°、驱动臂转速289.923 r·min^-1、机具行进速度0.2 m·s^-1。基于此优化参数,通过土壤颗粒运动速度分布特征进行耕作扰动对比仿真分析。最后开展田间验证试验,结果表明：相较于传统原型铲,装配复合仿生耕作铲的掘耕机减阻率为5.70%,碎土率提升至91.05%,其他作业评价指标均有所提升,工作性能能够满足茶园耕作的要求,验证了其仿生结构设计的有效性与工程实用性。

茶叶萎凋过程中氨基酸和多酚在叶茎内的时空变化特征

程海燕, 屠琳玥, 陈琳, 徐安安, 谢亨通, 徐平

2025, 45(2): 303-317. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.009

摘要 ( 54 )

PDF (3576KB) ( 27 )

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叶茎内的氨基酸和多酚在萎凋过程中的变化对于形成茶叶风味物质至关重要。系统解析了叶片和嫩茎中氨基酸和多酚的差异积累模式以及在萎凋过程中的变化特征。结果显示,在萎凋过程中叶片的酚氨比为4.66~6.36,高于嫩茎（1.97~2.59）;嫩茎中游离氨基酸总量显著高于鲜叶,嫩茎中游离氨基酸占干质量的7.44%,叶片中游离氨基酸占干质量的2.22%。鲜叶和嫩茎间存在44个差异积累的氨基酸及其衍生物,其中3个非蛋白质氨基酸（茶氨酸、氨基丁酸和豆叶氨酸）在嫩茎中高积累;叶片和嫩茎中茶多酚含量无显著差异,但存在97个差异积累的多酚类物质,酯型儿茶素和大部分黄酮及黄酮苷在叶片中相对高积累,而非酯型儿茶素在嫩茎中相对高积累。萎凋过程中叶片内游离氨基酸总量上升,而嫩茎中游离氨基酸总量持续下降,叶片和嫩茎中分别有21个和15个氨基酸类物质的含量在萎凋过程中显著变化;叶片和嫩茎中多酚总量变化趋势较为一致,分别存在49个和35个多酚类物质的含量在萎凋过程中显著变化。研究结果表明茶叶原料的叶茎比例对于后续加工中茶叶品质的形成具有重要影响,该研究为基于原料叶茎考量的萎凋调控技术开发提供了理论依据。

基于HS-SPME-GC-MS与分子对接技术的3种香型红茶挥发性成分研究

张鹏, 黄艳, 魏成江, 郑志强, 吴伟伟, 郑昌坤, 申卫伟, 于英杰, 林馥茗, 孙威江

2025, 45(2): 318-332. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.007

摘要 ( 52 )

PDF (3521KB) ( 12 )

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近年来,蜜香型、果香型和草本薄荷香型红茶深受消费者的关注与喜爱,但其香气特征的成因亟需深入研究与解析。本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）,结合正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）的变量投影重要性值（VIP）和相对香气活性值（ROAV）,确认了3种香型红茶的关键挥发性化合物,最终利用分子对接技术探讨关键挥发性化合物与嗅感受体的结合位点和相互作用。结果表明,3种香型红茶的挥发性成分含量存在显著差异,共有13种挥发性化合物被鉴定为导致这些香型差异的关键因素。在蜜香型红茶中,大马士酮、苯甲醛和芳樟醇氧化物Ⅰ是主要贡献挥发性化合物;在果香型红茶中,庚醛、3,6-亚壬基-1-醇、2-庚酮、(E)-柠檬醛和6-甲基-5-庚烯-2-酮起着至关重要的作用;而草本薄荷香型红茶中的清凉感与水杨酸甲酯密切相关。分子对接结果显示,红茶关键挥发性化合物能自发与OR1A1、OR1G1、OR2W1、OR5M3、OR7D4和OR8D1嗅感受体结合,其中OR1A1是感知3种香型特征的关键受体,关键挥发性化合物主要通过激活OR1A1的3个氨基酸残基（TYR258、PHE206和VAL254）而发生氢键和疏水相互作用,从而促进3种香气的展现。本研究揭示了3种香型红茶特征香气形成的原因,为提升红茶风味品质和实现定向加工提供了重要的理论依据。

贮藏时间对‘汝城白毛茶’白茶化学成分与滋味特征的影响研究

谢明威, 丁树洽, 聂晴, 周玲红, 文海涛, 蔡淑娴

2025, 45(2): 333-345. doi:10.13305/j.cnki.jts.20250319.001

摘要 ( 48 )

PDF (2796KB) ( 10 )

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‘汝城白毛茶’（Camellia pubescens）具有较好的白茶适制性,对其所制的白茶贮藏变化的研究尚属空白。以‘汝城白毛茶’所制的白毫银针和寿眉为研究对象,通过代谢组学、感官审评和定量描述分析（QDA）揭示了不同贮藏年份白毫银针和寿眉的化学成分与滋味特征。结果表明,贮藏时间对寿眉成分的影响更显著,基于正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）模型在白毫银针和寿眉样品中分别获得349个和805个差异代谢物。与贮藏1 a的茶叶样品相比,贮藏7 a的白毫银针的生物碱、氨基酸及其衍生物、脂质、核苷酸及其衍生物、有机酸、萜类等主要表现为含量升高;黄酮和其他类主要表现为含量下降;贮藏7 a的寿眉的生物碱、氨基酸及其衍生物、黄酮、木脂素和香豆素、脂质、酚酸、鞣质和醌类、其他类等主要表现为含量下降。4-甲基苯酚、2-羟基苯乙酸等8个化合物含量与贮藏时间成正相关。茶氨酸、精氨酸等滋味相关化合物的含量变化导致茶叶滋味特征的改变,山柰酚、环（脯氨酸-亮氨酸）和胍丁胺等生物活性成分在贮藏后含量增加,提升了‘汝城白毛茶’白茶的保健功效。研究结果为‘汝城白毛茶’白茶的科学贮藏与品质提升提供参考和理论依据。

安化黑茶文化基因图谱可视化研究

张丽纯, 肖力争, 牛丽, 吴波, 朱海燕, 刘仲华

2025, 45(2): 346-360. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.02.011

摘要 ( 56 )

PDF (1409KB) ( 24 )

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安化黑茶沉淀了深厚的文化,具有重要的历史价值与应用价值。运用“文化基因理论”,遵循内在唯一性、外在唯一性、局部唯一性和总体优势性4项识别原则,从物质文化层面挖掘生态、生产、产品、贮运基因,从精神文化层面挖掘生活、艺术、历史人文、精神内核基因。提取文化元素、采集元素实例,用Protégé软件构建本体模型,以可视化手段呈现安化黑茶文化的关联关系与层级关系,实现安化黑茶文化基因图谱的可视化,并分析可视化在文化传承、艺术审美和品牌塑造中的应用价值。

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