Выращивание и размножение чая

Географическое расположение и климатические условия – два основных фактора, которые существенно влияют на вкус Camellia sinensis var. sinensis и Camellia sinensis var. assamica. Однако эти критерии являются обобщающими, поскольку каждая разновидность включает множество сортов, каждый из которых может обладать уникальными вкусовыми характеристиками.

Сорт чайного куста, в свою очередь, определяет конкретные характеристики внутри разновидности. Сорта селекционируют для достижения определенных целей, таких как отличный вкус, высокая устойчивость к болезням и вредителям, к холоду и засухе, большое содержание некоторых химических компонентов, эффективность использования питательных веществ в почве или, допустим, важная в Китае способность раннего созревания почек весной. Например, разновидность Camellia sinensis var. assamica широко распространена в Индии. Но конкретные сорта, такие как Panitola 12, могут быть выбраны для выращивания на определенной плантации, так как уникальные характеристики этого сорта, отличающие его от других сортов индийского чая, соответствуют специфическим условиям и требованиям данной плантации.

Представьте дерево собачьих пород. В нем большие ветви обозначают основные группы пород, такие как пастушьи, охотничьи, декоративные и так далее. Эти группы можно сравнить с разновидностями чайного куста, такими как sinensis и аssamica, которые различаются географическим происхождением и некоторыми основными характеристиками.

Теперь внутри каждой такой ветви (группы пород) есть множество маленьких веточек, представляющих собой отдельную породу собак – корги, лабрадор, немецкая овчарка и т. д. Это аналог различных сортов внутри каждой разновидности чайного куста, которые были выведены селекционерами для достижения определенных характеристик: улучшенного вкуса, аромата, размера и формы листьев, ну или хвостов.

Наконец, внутри каждой породы собак (скажем, корги) существуют отдельные линии – кардиган и пемброк или даже уникальные особи, которые могут быть особенно ценными за их выдающиеся качества или специфические характеристики. Это можно сравнить с отдельными растениями одного сорта и на одной чайной плантации, где определенный чайный куст имеет свои уникальные особенности, за которые его высоко ценят.

Таким образом, если разновидности чайного куста – это ветви дерева, определяющие его основную структуру, то сорта – это веточки, придающие ему детализацию и многообразие. А отдельные кусты – это листья на этих веточках, каждый из которых уникален, но в то же время является частью общей картины. Cорт чайного куста – это как бы «подпись» или «отпечаток» определенного вида чая. Сорт отражает уникальные характеристики растения, обусловленные генетическими особенностями и условиями выращивания.

Несмотря на вариативность культуры, производители стремятся использовать определенный сорт для производства конкретного вида чая, а фермеры – выращивать наиболее подходящий для местного климата. Селекцией новых сортов занимаются специальные исследовательские станции, институты и частные селекционеры.

Например, в китайских программах селекции чая и выведения новых сортов участвуют более 13 национальных и местных научно-исследовательских институтов чая. Более 20 университетов и колледжей занимаются образованием и исследованиями в области чайной селекции. Большинство программ по разведению чая осуществляются государственными учреждениями, которые спонсирует правительство.

В Японии селекция чая начала зарождаться в XIX веке, когда энтузиасты отбирали наиболее интересные сорта с национальных чайных плантаций. С 1932 года эту деятельность стало курировать правительство, и с тех пор было выведено множество очень качественных сортов. Однако посадки клонового сорта «ябукита», выведенного самостоятельно Сугиямой Хикосабуро в начале XX века, до сих пор занимают около 80 % земель, занятых под выращивание японского чая.

В Китае знания о селекции и сортах чая возникли сотни лет назад.

В «Чайном каноне» Лу Юя есть сведения о цвете листьев различных сортов. Позже, в 1880-х годах, чайный фермер из провинции Фуцзянь (Китай) успешно разработал метод вегетативного размножения черенками. Два знаменитых клона Тегуаньинь и Фудин Да Бай были успешно выведены в 1780 и в 1857 годах соответственно. Сегодня они по-прежнему являются одними из самых распространенных сортов китайского чая.

Среднее время для селекции чая, от отбора кустов до проверки местной адаптивности и окончательного выпуска нового сорта, занимает 20–25 лет. Сейчас во многих странах создана и развивается эффективная система селекции чая, в которой основные этапы – это контролируемая гибридизация и индивидуальный отбор с использованием современных технологий.

Методы селекции, которые содержат создание и характеристику полезных сортов, можно разделить на индивидуальный отбор, контролируемую гибридизацию и мутационную селекцию. В последнее время маркерная селекция и трансгенные технологии становятся все более эффективными инструментами для селекции чая.

Индивидуальный отбор из образцов естественных вариаций и потомков открытого опыления по-прежнему считается эффективным методом селекции. При индивидуальном подходе селекционеры выбирают растения с желаемыми характеристиками и используют их для размножения. Например, если селекционер хочет получить чайный куст с более крупными листьями, он выберет для размножения кусты, у которых эти листья уже крупнее, чем у других. Это довольно простой и интуитивно понятный метод, но в тоже время длительный и кропотливый. Он может требовать многократного повторения отбора на протяжении нескольких поколений, чтобы закрепить желаемые черты. За последние 50–70 лет в Китае создано более 200 чайных сортов, из которых 76 % выведены путем индивидуальной селекции.

Такие элитные клоны, как «лунцзин 43» или «лунцзин чангье» – получены из местного сорта «лунцзин кунти». Они являются наиболее популярными результатами селекции и распространены более чем в 10 провинциях. Превосходный клон красного чая «юнькан 10», который был отобран из генетических ресурсов в Нань Нуо Шань (Сишуаньбанна, провинция Юньнань), в настоящее время становится доминирующим в провинции Юньнань. В общей сложности 15 клонов, таких как «иншуан», «чжэньнун 139» и «чжэньнун 117» и так далее, были отобраны из потомков открытого опыления двух известных местных сортов, таких как «фудин да бай» и «юньнань дае».

Контролируемая гибридизация стала основным методом селекции чая. Это процесс, в котором селекционеры намеренно скрещивают два растения с разными желаемыми характеристиками, чтобы получить комбинированное потомство со смесью этих характеристик. Данный метод позволяет создавать новые сорта с улучшенными или новыми свойствами, такими как устойчивость к болезням, улучшенный вкус или повышенная урожайность. В Китае местные элитные сорта, такие как «фудин да бай», «юньнань дае», «те гуань инь» и так далее, были основными родительскими сортами, используемыми в программах гибридной селекции. Одиннадцать сортов национального уровня, то есть 73,3 % всех клонов, полученных путем гибридизации, были выведены из сорта «юньнань дае», который был использован в качестве родительского.

Мутационная селекция также является важным методом, в котором используют мутации (спонтанные или индуцированные изменения) для создания новых сортов с желаемыми свойствами. Мутации могут быть вызваны химическими мутагенами, радиацией или генной инженерией. После стимулирования мутаций селекционеры отбирают растения с нужными изменениями и используют их дальше. Так, из черенков сорта «лунцзин 43» был выделен один превосходный новый сорт с ранним временем прорастания, высокими качествами листьев, стабильной устойчивостью к болезням и пригодностью для производства чая Лунцзин.

Молекулярные маркеры представляют собой эффективный инструмент для распознавания сортов, идентификации родительских гибридов и характеристики генетического родства. Это один из наиболее современных и высокотехнологичных методов для идентификации желаемых генетических черт у растений еще на ранних стадиях их развития. Благодаря этому селекционеры могут быстро и точно выбирать растения с нужными характеристиками без необходимости дожидаться взросления. Маркерная селекция значительно ускоряет процесс разработки новых сортов.

Генетическая трансформация становится мощным инструментом в селекции чая. Выделение и клонирование функциональных генов дают возможность манипулировать чайным растением и контролировать его. Ученые разработали способы для изменения генов в клетках растения с целью улучшения характеристик. Используется два основных подхода: внедрение новых генов с помощью бактерий (агробактерий) и «стрельба» микроскопическими частицами, покрытыми ДНК, в клетки растения. Например, одна из целей этих экспериментов – создание сорта чая с низким содержанием кофеина. Ученые пытаются достичь этого, внедрив в клетки растения специальный ген, который блокирует производство кофеина. Но, несмотря на успехи в изменении генов клеток, пока не удалось добиться стабильных результатов.

Сорта чайного куста после селекции могут принадлежать к различным категориям в зависимости от используемых методов. Гибриды получают путем скрещивания двух различных родительских линий для объединения желаемых характеристик в одном растении. Мутации могут привести к появлению уникальных признаков, на основе которых также могут быть выведены сорта. Культивары, в свою очередь, представляют собой отборные линии, выделенные из-за особых, ценных свойств. Разводят такие чайные растения вегетативно, для сохранения характеристик. Таким образом, селекционер может использовать один или несколько описанных выше способов для создания сорта чая с целью улучшить урожайность, качество, устойчивость к болезням и для обеспечения других агрономических признаков.

Продолжая аналогию с собаками, гибрид – это собака, полученная в результате скрещивания двух разных пород. Например, лабрадудль – это гибрид лабрадора и пуделя, с дружелюбным характером лабрадора и гипоаллергенной шерстью пуделя.

Мутация – это случайное изменение в генах, которое может привести к необычной окраске шерсти, уникальной форме ушей или другим неожиданностям. Например, к появлению собаки с уникальным цветом шерсти, нехарактерным для ее породы. Таким образом у некоторых корги проявляется генетическая мутация в виде куцехвостости.

И, наконец, последнее понятие – это культивар, что означает культурный вариант растения. Культивар выводится и поддерживается из-за его ценных свойств, подобно тому, как внутри породы собак, например, такой как немецкие овчарки, могут существовать различные особи, специализирующиеся на определенных задачах: служебно-розыскная работа, участие в выставках. Эти особи могут иметь уникальные свойства, характерные для их специализации. В растениеводстве культивары могут быть разработаны через самоопыление, перекрестное опыление и часто размножаются вегетативно, например, черенкованием, что обеспечивает генетическую идентичность потомства материнскому растению.

Черенкование или клонирование – это один из предпочтительных методов при высаживании чайных плантаций, поскольку обеспечивает высокую степень однородности и предсказуемости урожая.

При клонировании все растения на плантации являются генетическими копиями (клонами) одного материнского растения с желаемыми качествами. Это позволяет фермерам не только обеспечить стабильность производства, но и поддерживать вкусовые характеристики чая. Возвращаясь к аналогии с собаками, представьте, что каждый куст на чайной плантации – это копия вашего любимого питомца.

Качество – это неотъемлемая комплексная характеристика. Она содержит вкус, аромат и цвет настоя. Было замечено, что качество чая коррелирует с морфологическими характеристиками чайного листа, такими как размер, цвет и опушение.

Например, в опушении молодых почек выявлено большое количество аминокислот. Исследования показали, что плотность и длина опушения будут влиять на внешний вид зеленого чая, а также на вкус и аромат красного. На основе исследований биохимических компонентов чайных листьев, таких как полифенолы, аминокислоты и кофеин, была предложена статистическая модель для оценки их пригодности.

Эту модель можно использовать для прогнозирования: какой вид чая лучше всего производить из данных кустов, вычисляя с помощью формулы соотношение веществ. Если результат формулы меньше 10, листья лучше использовать для зеленого чая. Если результат между 10 и 20, листья подходят для обоих видов. А если коэффициент между 20 и 35, значит данный вариант – это будущий красный чай.