成都生物所研究发现有机肥和化肥联合施用可促进茶叶中儿茶素和类黄酮的生物合成

　　

施肥措施可影响茶叶品质相关的代谢过程。过量施用化肥可导致茶叶品质的降低；随着人们对有机食品的需求日益高涨，只施用有机肥是否能达到最高的茶叶品质？为回答该问题，中国科学院成都生物研究所尹春英研究团队以老川茶为试验对象，设置无肥（CK）、化肥 （CF）、有机肥（OF）及化肥与有机肥联合施用（CF+OF）四种处理，测定了茶叶中多酚、氨基酸、黄酮、儿茶素及咖啡因等关键品质成分含量，分析了决定茶叶品质的酚氨比和儿茶素苦涩味指数，以探究化肥和有机肥对茶叶品质的影响及对其调控机理。

研究结果显示：与对照相比，所有施肥处理均显著提高了黄酮（化肥、有机肥及其联合施用处理分别提高了19.70、29.41和64.56%）和多酚（化肥、有机肥及其联合施用处理分别提高了38.90、27.19和16.81%）含量。OF及CF+OF处理提高了茶叶中氨基酸（分别为30.82和38.92%）和儿茶素（分别为84.25和60.39%）含量，但CF处理显著降低了儿茶素含量。因此，CF+OF处理下茶叶具有更低的苦涩味指数和酚氨比，故有更高的茶叶品质，OF处理对苦涩味指数和酚氨比无显著影响，但CF处理下茶叶更高的酚氨比将可能导致苦涩味加重。

并进一步通过转录组学揭示了施肥影响茶叶品质的分子机制：主要通过调控黄酮类生物合成途径中的关键基因，如PAL、4CL、C4H、CHS来调节类黄酮化合物和儿茶素的含量。CF+OF处理通过促进DFR2、ANS3和ANR2的表达，进而促进了儿茶素的主要组分EGC和EGCG等的积累，最终增加了总儿茶素的含量。这些关键基因的上调表达，不仅增强了茶叶中抗氧化活性物质的含量，还提升了茶叶的口感和风味。

上述结果不仅为茶树栽培管理提供重要依据，也为通过分子手段改良茶叶品质提供科技支撑。相关研究成果以 “Combined application of organic and chemical fertilizers improved the catechins and flavonoids biosynthesis involved in tea quality” 为题，发表于经典期刊Scientia Horticulturae（论文链接: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113518）。成都生物研究所博士研究生Ali Raza和陈超群为论文的共同第一作者，通讯作者为尹春英研究员。该项研究得到国家自然基金（No. 32071500）和中国科学院战略先导专项 (XDA26010102)等项目资助。

图 1 不同施肥处理对茶叶多酚、氨基酸、儿茶素和黄酮含量、酚氨比（TP/TAA）及儿茶素涩味指数（CAI）的影响

图 2 施肥处理对茶叶中黄酮类生物合成途径的调控

图 3 不同施肥处理下茶叶品质及调控机制