施肥措施可影響茶葉品質(zhì)相關(guān)的代謝過(guò)程。過(guò)量施用化肥可導(dǎo)致茶葉品質(zhì)的降低；隨著人們對(duì)有機(jī)食品的需求日益高漲，只施用有機(jī)肥是否能達(dá)到最高的茶葉品質(zhì)？為回答該問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所尹春英研究團(tuán)隊(duì)以老川茶為試驗(yàn)對(duì)象，設(shè)置無(wú)肥（CK）、化肥 （CF）、有機(jī)肥（OF）及化肥與有機(jī)肥聯(lián)合施用（CF+OF）四種處理，測(cè)定了茶葉中多酚、氨基酸、黃酮、兒茶素及咖啡因等關(guān)鍵品質(zhì)成分含量，分析了決定茶葉品質(zhì)的酚氨比和兒茶素苦澀味指數(shù)，以探究化肥和有機(jī)肥對(duì)茶葉品質(zhì)的影響及對(duì)其調(diào)控機(jī)理。
研究結(jié)果顯示：與對(duì)照相比，所有施肥處理均顯著提高了黃酮（化肥、有機(jī)肥及其聯(lián)合施用處理分別提高了19.70、29.41和64.56%）和多酚（化肥、有機(jī)肥及其聯(lián)合施用處理分別提高了38.90、27.19和16.81%）含量。OF及CF+OF處理提高了茶葉中氨基酸（分別為30.82和38.92%）和兒茶素（分別為84.25和60.39%）含量，但CF處理顯著降低了兒茶素含量。因此，CF+OF處理下茶葉具有更低的苦澀味指數(shù)和酚氨比，故有更高的茶葉品質(zhì)，OF處理對(duì)苦澀味指數(shù)和酚氨比無(wú)顯著影響，但CF處理下茶葉更高的酚氨比將可能導(dǎo)致苦澀味加重。
并進(jìn)一步通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示了施肥影響茶葉品質(zhì)的分子機(jī)制：主要通過(guò)調(diào)控黃酮類(lèi)生物合成途徑中的關(guān)鍵基因，如PAL、4CL、C4H、CHS來(lái)調(diào)節(jié)類(lèi)黃酮化合物和兒茶素的含量。CF+OF處理通過(guò)促進(jìn)DFR2、ANS3和ANR2的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)了兒茶素的主要組分EGC和EGCG等的積累，最終增加了總兒茶素的含量。這些關(guān)鍵基因的上調(diào)表達(dá)，不僅增強(qiáng)了茶葉中抗氧化活性物質(zhì)的含量，還提升了茶葉的口感和風(fēng)味。
上述結(jié)果不僅為茶樹(shù)栽培管理提供重要依據(jù)，也為通過(guò)分子手段改良茶葉品質(zhì)提供科技支撐。相關(guān)研究成果以 “Combined application of organic and chemical fertilizers improved the catechins and flavonoids biosynthesis involved in tea quality” 為題，發(fā)表于經(jīng)典期刊Scientia Horticulturae（論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113518）。成都生物研究所博士研究生Ali Raza和陳超群為論文的共同第一作者，通訊作者為尹春英研究員。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然基金（No. 32071500）和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng) (XDA26010102)等項(xiàng)目資助。
圖 1 不同施肥處理對(duì)茶葉多酚、氨基酸、兒茶素和黃酮含量、酚氨比（TP/TAA）及兒茶素澀味指數(shù)（CAI）的影響
圖 2 施肥處理對(duì)茶葉中黃酮類(lèi)生物合成途徑的調(diào)控
圖 3 不同施肥處理下茶葉品質(zhì)及調(diào)控機(jī)制