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推進中國茶走向世界的“安徽智力”

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-07-29  瀏覽次數:2491   編輯:技術部專用
核心提示:茶產業已成為我國擴大農民就業、增加農民收入的優勢特色產業。近年來,地處中部的安徽農業
 產業已成為我國擴大農民就業、增加農民收入的優勢特色產業。近年來,地處中部的安徽農業大學發揮自身學科優勢,加強科研攻關,推進產學研一體化,在探索中國茶走向世界的路徑中不斷貢獻著“安徽智力”。

  茶基礎研究成果不斷

  2018年4月,安徽農業大學茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室宛曉春教授研究團隊,聯合深圳華大基因等相關研究團隊,破解了中國種茶樹的全基因組信息,相關成果發表于《美國科學院院刊》上,標志著我國茶樹生物學基礎研究取得原創性重大突破。茶樹基因組的破譯將推動茶組植物基因組進化、茶樹起源和遺傳多樣性、茶葉特征性次生代謝物形成機理等重大基礎生物學問題的研究。

  安徽農業大學以茶樹基因組圖譜為框架,整合了24種山茶屬植物共計97個轉錄組、代謝組、甲基化組、種質資源以及大量生物和非生物脅迫基因表達譜數據,通過基因表達和代謝物分布模式的相關性建立起各數據之間的聯系,系統構建了全面的茶樹基因組學與生物信息學平臺,實現了茶樹組學大數據的整合與共享。該平臺集成了多種生物信息學工具(如功能富集分析、相關性分析、分子標記開發、引物設計、序列比對等),有助于研究者快速檢索以及深度挖掘數據庫中豐富的組學數據并實現可視化。

  酯型兒茶素是導致茶葉味苦的主要原因,但這一類型兒茶素是如何合成的,長期困擾著學界。安徽農業大學經過艱苦的攻關研究證實,有兩種酶在酯型兒茶素形成過程中起關鍵作用,這是學界首次發現酯型兒茶素合成的關鍵酶,證實了兒茶素合成途徑的存在。由此可通過調節基因表達和酶活性,影響酯型兒茶素的合成量,從而對茶葉苦澀味進行調控。芳樟醇和橙花叔醇是決定茶葉花甜香的關鍵物質。研究發現,茶樹萜類合成酶基因在茶樹葉片和花中,通過轉錄過程中的再加工,生成了功能有別的兩個轉錄本,分別催化芳樟醇和橙化叔醇的生物合成。可利用這一原理,通過應用不同逆境信號物質,調節芳樟醇和橙花叔醇的生物合成,從而達到改善茶葉香氣品質的目的。研究還揭示了β-葡萄糖苷酶在茶葉香氣形成中的重要作用,從理論層面揭示了茶葉香氣形成機理,這些研究都為生產環節提升茶葉香氣和口感提供了現實途徑。

  推進茶機產業迅速發展

  為了改變眾多茶企業作坊式加工落后的現狀,聚焦制約我國茶葉化加工技術和裝備發展中面臨的共性關鍵技術問題,安徽農業大學茶學團隊開發集成了茶葉連續化、清潔化加工技術。“十五”期間,項目組引入日本和臺灣的茶葉加工設計理念,研建了國內外首條炒青綠茶清潔化生產線,由此開啟了我國茶葉大規模連續化、清潔化加工的先河。“十一五”期間,在國家科技支撐計劃項目的支持下,先后將炒青綠茶清潔化生產線的研究成果應用到黃山毛峰、滴水香等傳統名茶的規模化生產上,先后開發了5條黃山毛峰茶、滴水香茶清潔化生產線并示范應用。“十二五”期間,在安徽省政府“茶產業發展專項資金”項目支持下,開發了六安瓜片茶、祁門紅茶、霍山黃芽茶、黃大茶等生產線。茶葉清潔化生產線在名優茶生產上的示范應用,改寫了我國傳統名茶只能依靠手工配合單機加工的歷史。項目成果通過浙江上洋機械有限公司、浙江春江茶葉機械有限公司、安徽三九農業裝備科技股份有限公司等企業快速推廣應用,先后在全國20個產茶省市推廣生產線200多條。

  由于茶葉色選技術裝備受制于日本、德國和韓國等國家設置的技術壁壘,價格昂貴,在我國很少使用。“十一五”期間,我國大米色選機行業的龍頭企業合肥美亞光電技術股份有限公司與安徽農業大學合作,于2007年開發了首臺國產數字化智能茶葉色選機并示范應用,“安科”茶葉色選機已經在全國20個省推廣應用并出口海外,打破了日本和韓國對我國茶葉色選機市場的壟斷,并迫使國外茶葉色選機逐步退出中國市場。茶葉色選機實現國產替代后,在合肥市帶動一批如捷訊光電等民營色選機制造企業,合肥市已經成為全球最大的色選機產業化基地,生產的茶葉色選機已經占據全球80%以上的市場份額。

  茶葉數字化品控技術開發與推廣。為適應茶葉大規模連續化加工對原料和產品快速檢測技術的需求,近年來,安徽農業大學將近紅外光譜分析技術應用到茶葉生產與品質控制中,先后開發出系列茶葉品控裝備,應用于檢測茶鮮葉原料質量、評判茶葉品質和等級、控制茶葉加工工藝、監測出口茶摻雜,為茶葉生產全程數字化品質控制奠定了基礎。

  開發茶葉新品種市場

  黃大茶是皖西特產,利用夏秋季原料加工,因原料粗老、加工粗放、包裝簡陋,一直屬于低檔產品。2016年,安徽農業大學宛曉春和張勁松教授研究組發現,與其他茶類相比,黃大茶更有益健康,系列基礎研究成果為開發以健康為導向的功能性茶葉產品提供了科學依據,進而催生了皖西黃茶產業由冷轉熱、由弱轉強。如今,包裝精美的黃大茶、黃小茶、黃芽茶和速溶黃大茶系列產品成為電商網店的熱銷品。利用安徽260多萬畝茶園豐富的夏秋茶資源優勢,安徽農業大學在皖墾集團等9家龍頭企業,集成推廣機采、機剪和機耕技術,示范推廣茶園病蟲草害綠色防控技術,建立機采示范茶園15000畝;開發了桂花紅茶、桂花瓜片、金寨紅茶、安徽特色烏龍茶、黃大茶等系列夏秋茶產品,研建了生產線并實現規模化生產。利用夏秋茶資源開發了多種類型茶葉深加工終端產品,在浙江和安徽,研制了一批速溶茶和姜糖茶生產線,年加工速溶茶近萬噸。以低檔茶及茶園修剪枝等作為添加劑,研發含茶的動物飼料,不僅能夠明顯降低雞肉和雞蛋中膽固醇、甘油三酸酯的含量,提高肉中不飽和脂肪酸、肌苷酸、VE的含量與動物蛋白質量,還能夠提高免疫力和抗病力,進而減少甚至替代了飼料中抗生素、抗菌劑、防霉劑、生長促進劑等的使用,從而開辟了茶的應用新領域,拓展了夏秋茶資源的利用廣度,提高了健康養殖技術水平。

  早在2012年,安徽農業大學教授宛曉春、夏濤向安徽省政府提出“關于加快推進安徽省茶產業發展的建議”。針對安徽茶產業發展的關鍵問題,制定了“服務安徽省茶產業發展行動方案”,從茶樹品種選繁和茶園管理、夏秋茶資源綜合利用、名優茶加工技術和裝備推廣、茶葉健康功能發掘、茶產業經濟與茶文化建設等方面,提出了振興安徽茶產業的技術路線。安徽省半數以上的茶園是20世紀70—80年代開墾的,多為低產老茶園,制約了茶葉產量、品質的提高和機械化采茶的推廣。團隊通過離子誘變結合雜交和系統選擇等傳統方法,先后選育了3個國家級品種,4個茶樹新品系,在重點茶園廣泛推廣應用。并通過研發的新茶樹扦插快繁技術,使得茶苗繁殖系數、苗圃利用率和經濟效益提高1倍。

  積極參與國際標準制定

  近5年來,安徽農業大學茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室積極參與茶葉國際標準制定工作,宛曉春教授先后3次作為代表團團長參加ISO/TC34/SC8國際茶葉標準化會議,并擔任國際茶葉標準化技術委員會特種茶工作組召集人,4項茶葉國際標準研究項目獲得國家標準化委員會立項,扭轉了我國在茶葉國際標準方面沒有話語權的被動局面。

  為更好地向世界傳播中國茶文化,安徽農業大學成立了中華茶文化研究所,并開展了廣泛的茶文化國際交流活動,與日本、韓國、德國、美國等國家及港澳臺地區茶文化交流不斷。在此基礎上,創立了4年制茶學專業茶文化與貿易方向,編寫出版了系列茶文化教材,培養茶文化方向的本科生、研究生和留學生。建立國際合作交流平臺。2016年,依托茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室,創建了教育部茶葉化學與健康國際合作聯合實驗室,聯合多所國際一流高校院所,已取得明顯的合作成效。學校先后與科羅拉多州立大學組建了聯合研究中心,與新澤西州立大學、馬歇爾大學組建了國際聯合實驗室。與科羅拉多州立大學成立了茶與健康聯合研究中心,提升項目合作研究的效率,增加研究生和青年教師互派的頻次和數量。

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