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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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

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2025年第45卷第4期刊出日期：2025-08-15

综述

茶树氮代谢基因：环境胁迫适应机制与育种应用研究进展

周逸德, 陈家霖, 吴俊梅, 赵竑博, 孙彬妹, 刘少群, 郑鹏

2025, 45(4): 545-558. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.010

摘要 ( 66 )

PDF (1499KB) ( 31 )

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氮代谢基因在茶树应对多种环境胁迫中起着关键作用,主要通过调控不同通路中的代谢物质来应对环境胁迫。近年来,采用转录组与代谢组联合分析、基因组鉴定等技术手段对茶树氮代谢基因开展了系列研究,取得了重要进展,但仍存在很多科学问题急需解决,如茶树遗传转化效率过低、对基因研究仍停留在转录组表观调控水平,以及在生产中将基因与育种结合的应用较少等。系统总结了茶树氮代谢基因在不同胁迫条件、不同器官、不同土壤元素中的表达模式,以及不同胁迫对茶树碳氮平衡调控机制的研究进展,揭示了这些基因在茶树胁迫适应和品质提升中的重要性。此外,对茶树的氮代谢基因研究方法、转基因技术及其育种应用等方面进行展望,以期为茶树的氮代谢基因调控机制研究以及育种研究提供参考。

研究报告

茶树生物钟CsLUX基因的鉴定及其对光合特性的影响

孙梦真, 胡志航, 杨凯欣, 张佳琪, 张楠, 熊爱生, 刘慧, 庄静

2025, 45(4): 559-570. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.004

摘要 ( 47 )

PDF (1243KB) ( 21 )

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茶树是我国栽培面积较大的叶用经济作物,其生长发育机制受到生物钟相关基因的严格调控。以‘龙井43’的cDNA为模板克隆CsLUX基因,对其进行序列比对和系统进化分析;在两个光周期（48 h）内,利用RT-qPCR技术检测CsLUX基因的相对表达量,同时测定茶树叶片中光合参数、气孔开度以及叶绿素含量。结果显示,CsLUX基因全长为951 bp,编码由316个氨基酸组成的亲水性蛋白;其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,且CsLUX与CCA1、ELF3等生物钟关键元件作用较为密切;不同时间点茶树叶片光合参数的变化趋势与气孔开度基本一致,叶绿素SPAD值基本稳定不变;CsLUX的相对表达量在夜间达到峰值,在白天维持较低的表达水平,响应昼夜节律的变化。茶树基因CsLUX在两个光周期内的表达量与光合参数的节律性变化呈现一定的相关性。

玛玉茶种质资源的叶片结构与生化品质成分分析

严慧婷, 王艳燕, 陆建伟, 饶自蕾, 李媛媛, 常润润, 赵红艳, 杨俊聪, 张丽兰, 白捌普, 陆丽萍, 白冰, 王白娟, 高峻, 刘志薇

2025, 45(4): 571-586. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.006

摘要 ( 37 )

PDF (21803KB) ( 7 )

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玛玉茶（Camellia sinensis var. pubilimba ‘Mayu’）是云南绿春县主栽的白毛茶变种资源。以茶变种（C. sinensis var. sinensis,CSS）和普洱茶变种（C. sinensis var. assamica,CSA）为对照组,系统分析28份种质的叶片解剖结构与生化成分,首次构建其种质资源评价体系。结果表明,玛玉茶（MY组）叶片气孔密度高于对照,MY组的M4、M5气孔面积较CSS和CSA分别减少30.0%和10.6%,上表皮独特波浪状蜡质层;抗寒性隶属函数分析显示,M4和M5种质得分较高（0.975和0.689）,且栅/海比对抗寒性呈显著正向影响（β=0.179,P<0.01）。生化分析表明,玛玉茶水浸出物（46.8%）与茶多酚（32.14%）稳定性高（CV<5%）,酚氨比（9.05~14.54）兼具红茶与绿茶适制性;其儿茶素品质指数显著优于对照（P<0.05）,且苦味氨基酸较CSS降低18.04%,鲜味氨基酸较CSA提升17.76%,而甜味氨基酸在品种间无显著差异。通过主成分分析（PCA）结合差异代谢物筛选出10种特征标志物（甲硫氨酸、茶氨酸、咖啡碱以及7种儿茶素衍生物）,可用于区分玛玉茶与对照组。该研究从结构适应性与生化成分层面揭示了玛玉茶的种质特异性,为其资源保护、品种选育及功能成分开发提供了理论依据。

‘白毫早’叶绿体与线粒体基因组密码子偏好性分析

曾文娟, 刘珊, 文聪, 张其湘, 黄静, 龚意辉, 陈致印

2025, 45(4): 587-603. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.005

摘要 ( 41 )

PDF (1630KB) ( 12 )

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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关键驱动机制,在植物细胞器基因组演化中具有重要生物学意义。以茶树品种‘白毫早’（Camellia sinensis cv. ‘Baihaozao’）为对象,系统解析其叶绿体（52个基因）与线粒体（29个基因）基因组的密码子使用模式及进化驱动力。结果表明：（1）叶绿体基因组平均有效密码子数（ENC=44.57±4.59）显著低于线粒体基因组（ENC=51.87±5.31）,两者均呈现弱偏好性特征。中性分析揭示,叶绿体偏好性主要由自然选择主导（GC_3s与ENC相关性R²=0.016）,而线粒体则受自然选择与突变压力协同调控（R²=0.11）,与双子叶植物细胞器基因组的进化约束差异规律一致。（2）相对同义密码子使用度（Relative synonymous codon usage,RSCU）分析表明,两类细胞器基因组均显著偏好以A/U结尾的同义密码子,其中叶绿体高表达基因（如ndhA、rps14）表现出更强的A/U末端偏好性,暗示翻译选择对高表达基因的优化作用。（3）通过多变量统计筛选,确定18个叶绿体最优密码子（GCA、GCU等）及18个线粒体最优密码子（GCA、AGA等）,其中GCA在两类细胞器中均被优选,显示跨细胞器功能基因的适应性趋同。本研究阐明了‘白毫早’细胞器基因组密码子使用特征的异质性及其进化驱动力,为茶树分子育种中外源基因的适配性优化及跨细胞器表达调控网络的构建提供了理论依据。

α-二羰基化合物在不同茶类中的含量分布研究

陈文雪, 诸力, 刘跃云, 江用文, 朱宏凯

2025, 45(4): 604-614. doi:10.13305/j.cnki.jts.20250312.001

摘要 ( 41 )

PDF (1811KB) ( 7 )

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利用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）方法,通过检测茶叶中α-二羰基化合物与邻苯二胺形成的稳定喹喔啉类化合物,分析茶叶中10种α-二羰基化合物的含量与组成。结果表明,3-脱氧葡萄糖醛酮是六大茶类中最主要的二羰基类化合物,高温杀青过程是绿茶、黄茶、乌龙茶中短链二羰基化合物形成的主要诱因,相对较低的干燥温度是白茶、黑茶中形成长链二羰基化合物的重要影响因素。绿茶、黄茶、红茶和乌龙茶中的α-二羰基化合物总量随着茶叶中儿茶素氧化程度的增加呈现上升趋势;白茶中α-二羰基化合物的累积与其加工过程缺少揉捻工序有关;而黑茶中α-二羰基化合物的累积与其渥堆过程的微生物作用密切相关。

我国茶园角盲蝽属种类调查研究

孟召娜, FidaHussainMagsi, 赵冬香, 周游, 黎健龙, 农红秋, 龙亚芹, 赵远艳, 黄丽蕴, 边磊, 李兆群, 罗宗秀, 修春丽, 付楠霞, 陈宗懋, 蔡晓明

2025, 45(4): 615-624. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.003

摘要 ( 46 )

PDF (5971KB) ( 28 )

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为明确我国茶园中重要热带经济害虫角盲蝽属（Helopeltis）的发生种类,实地采集海南、广东、广西和云南4个省份14个茶园中1 710份角盲蝽属样品,并进行室内饲养,观察其卵、若虫、成虫形态。鉴定结果显示,调查的角盲蝽有腰果角盲蝽（H. theivora Waterhouse）、金鸡纳角盲蝽（H. cinchonae Mann）及台湾角盲蝽（H. fasciaticollis Poppius）3个种。其中,金鸡纳角盲蝽为首次在我国茶园发现,金鸡纳角盲蝽、腰果角盲蝽发生较为严重。3种角盲蝽在茶树上的危害状相似,但成虫形态特征有明显区别,可凭成虫外部体色和雄成虫触角进行区分。研究表明,我国茶园内的角盲蝽至少存在3个种。

GC-MS/MS法测定茶鲜叶中20种邻苯二甲酸酯类化合物

孙渝, 周利, 张新富, 孙荷芝

2025, 45(4): 625-636. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.007

摘要 ( 41 )

PDF (1394KB) ( 10 )

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建立了气相色谱-串联质谱（Gas chromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS）同时测定茶鲜叶中20种邻苯二甲酸酯类化合物的分析方法。茶鲜叶中的邻苯二甲酸酯类化合物经0.1%乙酸乙腈提取、氯化钠盐析、Florisil固相萃取柱净化、乙腈定容,色谱程序升温分离,多反应监测模式扫描（Multiple reaction monitoring,MRM）,外标法定量。通过优化样品提取、净化以及色谱条件,目标化合物在0.010~2.0 mg·kg^-1范围内线性良好,决定系数（R²）>0.995 5;在0.010、0.10 mg·kg^-1和1.0 mg·kg^-1 3个添加水平下,平均回收率在70%~118%,相对标准偏差（RSD）<17.8%;方法的定量限为0.010~0.10 mg·kg^-1。该方法稳定、可靠,可满足茶树鲜叶中邻苯二甲酸酯类化合物的检测需要。

不同发酵工艺安化红茶的挥发性风味物质与微生物多样性分析

侯爱香, 杨晓露, 吴文亮, 肖愈, 李适, 黄义文, 居荣芳

2025, 45(4): 637-654. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.009

摘要 ( 62 )

PDF (2417KB) ( 19 )

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采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术、16 S rRNA和内在转录间隔区（ITS）高通量测序技术,探究了安化红茶的深发酵和浅发酵工艺过程中红茶的香气特征成分和微生物多样性。结果表明,在不同发酵工艺的安化红茶中共检测出82种挥发性成分,主要为醇类、酯类和醛类,占比约为85%;挥发性成分总量随着加工过程的进行呈现先增加后降低的趋势。以气味活度值（OAV）>1且变量投影重要性（VIP）>1为依据,在浅发酵与深发酵工艺的安化红茶中筛选出柠檬醛、芳樟醇、苯乙醇、苯乙醛、水杨酸甲酯、β-月桂烯等14种关键差异挥发性成分。安化红茶的优势细菌为鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、甲基杆菌属（Methylobacterium）、橙黄单胞菌属（Aureimonas）,优势真菌为枝孢属（Cladosporium）、链格孢属（Alternaria）、Setophoma。橙黄单胞菌属、肠杆菌属（Enterobacter）、曲霉属（Aspergillus）、Pseudopithomyces与不同发酵过程显著相关。研究结果为安化红茶科学加工、风味解析提供理论参考与依据。

基于感兴趣区域图像分割的红茶茶毫品质数字化评价研究

仝晨, 梁秀华, 王周立, 范冬梅, 林招水, 吴小妹, 阙杨战, 金敏丽, 林杰

2025, 45(4): 655-670. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.008

摘要 ( 46 )

PDF (2070KB) ( 15 )

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茶毫是红茶外形品质的重要评价指标,当前主要依赖于专业人员的感官评价,主观性强且评语抽象,缺乏客观化、数字化的品质评价手段。为构建茶毫品质数字化评价方法,采集3个不同茶毫品质等级的祁门红茶样品图像,采用HSV彩色图像分割技术对感兴趣区域（Region of interest,ROI）提取HSV颜色空间分量特征,构建分割指数（Segmentation index,SI）检索得到茶毫、茶身和阴影的最佳分割阈值,采用掩膜法和像素点判别对图像分割效果进行定性和定量评价,并构建茶毫比例量化方法。结果表明,茶毫、茶身和阴影区域的平均分割准确率达到了98.70%,进一步通过茶毫比例量化结果获得祁门红茶3个茶毫品质等级（“显毫”“多毫”和“少毫”）的推荐毫量比例阈值。不同毫量梯度拼配茶样的线性回归分析（R²=0.958,P<0.01）及滇红、金骏眉的泛化应用效果表明,构建的茶毫品质数字化评价方法在不同毫量区间和不同红茶类别上具有较好的适应性。

双臂采茶机器人的协同采摘规划

贾江鸣, 王翔, 周宇杰, 武传宇, 陈建能, 俞蓉, 李昱洁

2025, 45(4): 671-686. doi:10.13305/j.cnki.jts.20250617.001

摘要 ( 48 )

PDF (12927KB) ( 14 )

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为应对名优茶产业中劳动力短缺、人工成本上升以及采摘精度要求高等问题,多臂采茶机器人成为了近年来的研究热点。提出了一种动态划分作业空间的采摘点分配方法,结合蚁群算法和采摘点优先级综合优化了机械臂的路径规划,以提高采茶机器人的作业效率。仿真结果表明,该方法实现了单芽采摘平均时间为1.41 s,双臂同步作业时间比为91.95%;相比空间二分法的62.86%覆盖率,该方法实现了作业空间的全覆盖。为解决现有深度相机独立作业模式限制,进一步提出了动态新增采摘点规划方法,实现了深度相机与机械臂的同步作业。田间试验结果表明,采茶机器人采用动态划分作业空间的采摘点分配方法与动态新增采摘点规划的双臂协同规划方法后,单芽采摘平均时间为1.52 s,整体效率相较于单臂采茶机器人提高了29.95%。该方法不仅提升了采茶机器人的作业效率,还实现了作业空间的全覆盖,确保了高效协同采摘的实现。

水处理工艺对信阳毛尖加工过程中特征香气的影响

郑杰, 侯紫妍, 易超, 黄守延, 郭俊齐, 苏会, 周琼琼, 詹强国, 赵仁亮

2025, 45(4): 687-698. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.001

摘要 ( 55 )

PDF (1548KB) ( 11 )

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为研究信阳毛尖特征香气在加工过程中的动态变化及水处理工艺对其香气的影响,以茶树品种‘信阳10号’鲜叶加工制作而成的信阳毛尖茶为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪（HS-SPME-GC-MS）技术对水处理工艺及传统工艺制作过程中鲜叶、杀青、回潮、揉捻、排把、干燥等环节样品的香气成分及其相对含量进行鉴定与分析。结果表明,试验样品中共鉴定出81种挥发性代谢物,其中酯类、萜类和杂环类化合物在信阳毛尖中的含量较高,是信阳毛尖绿茶主要的香气贡献物质。鲜叶水处理后挥发性成分含量迅速下降,随后在各加工环节挥发性成分含量趋于稳定。对比传统工艺和水处理工艺成品茶香气成分发现,有7种挥发性成分存在显著差异,其中4种挥发性成分相对香气活度值（Relative odor activity value,ROAV）在水处理工艺样品中高于传统工艺。该研究深入分析信阳毛尖加工过程中香气组分的动态变化及水处理工艺对信阳毛尖香气的影响,为信阳毛尖品质提升及水处理工艺的应用提供了科学依据。

干茶和速溶茶粉中儿茶素类物质的消化稳定性差异

张梦雪, 江和源, 王伟伟, 叶水心

2025, 45(4): 699-711. doi:10.13305/j.cnki.jts.20250619.001

摘要 ( 51 )

PDF (799KB) ( 13 )

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采用体外模拟消化模型,探究茶汤中不同pH和消化酶对茶多酚（Tea polyphenols,TP）、儿茶素类物质（Catechins,CATE）及其抗氧化活性的影响,并比较干茶和速溶茶粉两种饮用方式之间的差异。利用福林酚法测定TP浓度,高效液相色谱法（HPLC）定量分析儿茶素组分,通过铁离子还原能力（FRAP）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基和2,2ʹ-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除能力综合评价两类茶汤的抗氧化活性。结果表明,模拟消化前红茶速溶茶粉茶汤的TP质量浓度（874.19 mg·L^-1）约为干茶茶汤（551.50 mg·L^-1）的1.59倍,CATE质量浓度（239.58 mg·L^-1）约为干茶茶汤（142.98 mg·L^-1）的1.68倍,抗氧化活性约为干茶茶汤的2倍。经胃肠模拟消化后,红茶速溶茶粉茶汤的CATE及抗氧化活性的稳定性均低于干茶,可能与速溶茶茶汤中表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）+表没食子儿茶素（EGC）占比高及其肠道降解规律有关。pH 2.0和pH 7.0环境均降低茶汤的抗氧化活性,pH偏酸性的影响更大。添加胃蛋白酶,TP和CATE的检测浓度上升,茶汤抗氧化能力更强,而胆汁盐和胰酶的添加降低了茶汤的FRAP值。速溶茶粉的制备、pH与消化酶的阶段性作用均会影响茶叶中儿茶素类物质的消化稳定性,通过优化速溶茶浸提参数可减少对茶叶中儿茶素组分的改变,避免空腹饮茶胃酸环境的影响,从而提高茶叶中儿茶素类物质的生物利用度。

跨界创新对消费者品牌忠诚度提升的影响—以新茶饮持续溢价支付意愿为例

彭康, 阎鹏翔, 林梦星, 陈富桥

2025, 45(4): 712-726. doi:10.13305/j.cnki.jts.2025.04.002

摘要 ( 48 )

PDF (991KB) ( 14 )

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随着新茶饮行业的快速发展,企业之间的竞争日益激烈。为了提高市场竞争力,近年来新茶饮企业尝试通过跨界创新开展消费引流,并试图通过品质升级和体验优化,提高消费者品牌忠诚度。然而,跨界创新对品牌忠诚度提升的影响机制和效果尚缺乏深入系统的研究。基于1 900份年轻群体新茶饮消费的调研数据,从横向跨界和纵向跨界两种创新形式出发,采用实证研究方法定量揭示了新茶饮行业跨界创新对消费者品牌忠诚度提升的作用机制。研究发现,横向跨界创新和纵向跨界创新均能提升消费者品牌忠诚度,其中纵向跨界创新中的向上游文化跨界的提升效果最强;跨界创新主要通过满足消费者品质诉求、丰富顾客消费体验间接提高消费者的品牌忠诚度,其中品质诉求满足是驱动品牌忠诚度提升的核心机制;跨界创新形式选择与企业定位密切相关,高端品牌应聚焦横向跨界和向上文化跨界,中低端品牌需通过场景延伸向下跨界实现品牌忠诚度提升。基于研究结论,为新茶饮企业如何开展跨界创新营销提出了对策建议。

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