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作者简介：孙海伟（1973-），男，博士，副研究员，主要从事茶树、果树遗传育种研究。
摘要：茶树[Camellia sinensis（L）OKuntze]是原产我国的叶用木本植物，山东自“南茶北引”取得成功以来，冬季低温胁迫导致的冻害常造成经济损失。所以，抗寒育种研究一直是茶树研究的热点和难点。本文阐述了茶树抗寒育种的研究进展，包括抗寒性研究、选育的抗寒品种、抗寒基因的分离和鉴定及转基因研究现状。
关键词：茶树；抗寒育种；抗寒基因；转基因
中图分类号：S571.103.4 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）06-0119-05
茶树[Camellia sinensis（L）OKuntze]属山茶科，山茶属，原产于我国西南地区，是一种喜温暖气候条件的叶用植物。随着人们对茶叶保健功能的认识，茶叶需求量逐年增加，茶树栽培面积不断扩大，种植区域不断向北方拓展。山东省是我国的次适宜高纬度茶区，由于冬季气温低、持续时间长，茶树极易受到冻害影响，给茶叶生产带来严重的损失。自20世纪50年代末尝试引种茶树以来，山东茶树引种栽培面积已经达到167×104 hm2[1]，几乎每年都要遭受不同程度的低温冻害，导致严重的经济损失。因此，抗寒育种成为茶树育种研究的热点。
1 茶树抗寒性的研究
茶树的抗寒性是在茶树长期适应低温胁迫的过程中通过自然选择而逐步发展和形成的一种形态和生理特征。茶树等温带地区的常绿阔叶树种在抗寒机理上与草本植物和落叶木本植物有所不同：与草本植物相比，其冷驯化能力大得多，冷驯化机制更为复杂；与落叶木本植物相比，尽管具有季节性生长调节的特性，但其越冬叶却没有落叶木本植物叶那种遇冷引发的衰老、脱落过程，也不存在类似芽的内生性休眠过渡。研究者们先后从叶片的形态及解剖结构变化、束缚水含量、细胞液浓度、保护酶类（如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等酶类）、低温膜损伤、茶树冰核活性细菌等多方面探索了茶树的抗寒机理[2～11]，也找到了相应的技术措施来提高茶树抗寒能力，但是几乎所有措施都需要投入大量的人力、物力、财力[1]。选育抗冻能力突出的良种，改良茶树自身的遗传因素来提高抗寒性能以抵御低温胁迫是解决这一问题最根本的方法[12]。
何孝延[2]对30份乌龙茶品种资源进行抗寒性鉴定，结果表明，从整体而言，福建乌龙茶品种间的抗寒性无明显差异，均表现为较抗寒类型。梅丽等[3]以从山东省茶叶主要产区（泰安市、青岛市、日照市）采集的共计51个茶树类型和品种的叶片为材料，对其内部结构与抗寒性的关系、内部结构与生产力指数的关系和束缚水含量进行了系统的研究，发现山东引种茶树由于样品间的差异以及所处地区的不同，抗寒能力与生产力指数均表现出明显的差异；在所用的样品中，抗寒能力劲峰最强，生产力指数福鼎大白毫最高，束缚水含量类型3最高、云南小叶最低；相关性分析表明，对山东引种茶树进行抗寒性评价时除了依据栅栏组织/海绵组织之外，栅栏组织细胞数目也是一个重要的评价指标；束缚水的含量与基于叶片解剖结构计算的抗寒性指标之间未见明显的相关性，而束缚水含量/自由水含量与基于叶片解剖结构计算的抗寒性指标之间可见一定程度的正相关；进行生产力评价时除了依据栅栏组织厚度与栅栏组织细胞数目之外，叶肉组织厚度与叶全厚度也是比较可靠的评价指标，基于叶片解剖结构计算的抗寒性指标与生产力指数之间呈不显著的正相关。孙锐等[4]选取山东引种茶树的抗寒性较强的劲峰和抗寒性较弱的黄早作为材料，在冰冻胁迫条件下观察细胞、组织水平的结构变化，评价冻害的影响和受冻的原因，并且探讨了细胞内各种细胞器对冻害表现出的不同稳定性。孙仲序等[5]经对山东10地市茶区、6个气象因子作最短距离聚类分析得出，山东茶主要分布在4个生态类型区域内，茶树冻害由轻到重呈花斑式分布；各气象因子与叶片组织结构变化呈正相关性，以年降水量和极端最低温度对茶树变异影响最大，其次是年平均温度、无霜期和日照时数，1月份年均气温对叶片结构变化影响不大；叶片结构以栅栏组织厚度对气候条件最敏感，其次是栅栏组织与海绵组织的比值、海绵组织厚度，叶片厚度和上表皮厚度与气象因子无关。杨亚军等[7]研究了冷驯化和ABA对茶树抗寒力及其体内脯氨酸含量的影响，结果表明，通过冷驯化或者ABA处理，茶树经历了驯化再到脱驯化的过程，其抗寒力也相应地发生了很大的变化，由驯化前的几乎为零逐渐提高，而随着脱驯化的进行又迅速恢复到驯化前的水平；低温驯化的临界温度为7℃左右，脱驯化的临界温度为9℃左右；人工低温驯化和ABA处理，茶树抗寒力的提高幅度没有自然冷驯化下的大；冷驯化中茶树体内脯氨酸含量变化是对外界条件变化的一种综合反应，很难说明单一的脯氨酸含量与抗寒力之间的因果关系。杨华等[13]采用以生物膜学说为依据的电导法，经过不同低温胁迫处理对川茶群体种、平阳特早、乌牛早、云南大叶种等4个茶树品种的新梢（一芽三叶）和成熟叶片组织进行了抗寒性测定，并结合Logistic方程分别计算了各茶树品种的低温半致死温度（LT50），列出了供试品种抗寒性的相对强弱顺序为：平阳特早>乌牛早>川茶群体种>云南大叶种。
2 茶树抗寒育种研究
多年来，茶树育种研究工作者不断选育出抗寒性茶树品种（系）。如前苏联研究人员用中国种和印度种的杂交种混合花粉进行辅助授粉，培育的格鲁吉亚系7、8、12号，可以在-20℃的严寒地区栽培过冬。日本用茶和茶梅进行种间杂交所获得的茶梅系，其抗冻性大大提高[1]。近年来我国也相继获得了一些抗寒性强的优良品种，安徽农业大学茶学系选育出特早生特抗寒茶树新品种“农抗早”和早生抗寒优质茶树新品系“茶农1号”[14，15]。浙江大学茶叶研究所选育出早生优质抗寒茶树新品种“浙农117” [16]。泰安市泰山林业科学研究院选育出“罗汉1号”[17]。由于茶树为多年生木本植物，选育一个良种周期较长，且大部分品种的抗寒能力并没有得到显著改善，在生产中仍然会发生冻害。因此，利用辐射诱变、转基因等各种育种方法将抗性基因转移入农艺性状优良的品种（系）中去，培育出优质高抗的新品种（系），会大大缩短常规育种的周期，获得事半功倍的效果[6]。进行茶树抗性的转基因育种，是茶树抗性突破性育种的一个重要手段。下一步，应加大对茶树重要相关功能基因的研究投入，摸清主要性状的遗传规律和相关基因的调控机制，为茶树的定向育种和分子育种奠定理论基础。3 茶树抗寒基因的分离和鉴定 近几年，随着拟南芥等模式植物抗寒机理系统研究的深入，茶树抗寒分子机制研究出现热潮。陈喧等[18]发现茶树CBF基因只有低温诱导后才会表达，低温诱导4 h开始表达，在8 h左右表达量最高，然后开始下降，但仍维持在一个较高的水平。在植物抗寒途径中，COR作为一种重要的冷应答蛋白，被CBF激活后，激活一系列下游基因表达，抵抗低温。梅菊芬等[19]采用mRNA差别显示的方法对茶树冷驯化过程中基因差异表达进行了初步研究，从58条差异片段中得到稳定扩增的差异片段23条，用RT-PCR方法鉴定其假阳性，得到5个阳性片段，其中3个片段在冷驯化过程中表达量增加，另外2个片段的表达量降低。陈林波等[20]以中小叶茶树良种舒茶早和云南大叶种73-11为材料，于4℃低温处理4 d后，采用AFLP技术筛选出冷诱导下茶树差异表达基因并进行分析，结果获得41个差异片段（TDFs），按功能可划分为4类，即信号传导蛋白、转录因子、基础代谢相关蛋白、抗逆蛋白质，此外还有一些假设蛋白质及未知蛋白；利用qRT-PCR方法对Kh1、Kh3和Kh11差异片段进行验证，结果显示这3个片段均被低温诱导，表达量上升。房婉萍等[21]利用cDNA-AFLP的方法分离克隆了茶树中的H1-histone基因，BLAST比对结果显示，该片段与其它物种逆境诱导特异表达的H1-histone基因有很高的相似性，与烟草H1-histone基因编码的氨基酸序列一致性达79%。冷胁迫条件下，茶树的H1-histone在代谢中转化为H1-S，H1-S的聚集会改变染色质的结构，对逆境信号进行响应，调控下游的一系列蛋白或响应因子做不同形式的表达，与冷胁迫直接相关的基因CBF、COR、ICE的启动与调控都可能与H1-histone基因的调控相关。张莉等[22]利用cDNA-AFLP分析在-70℃贮藏1年后的茶籽基因表达，筛选到10个低温差异表达片段，其中有7个与MYB类转录因子等有较高同源性。李先文等[23]运用RACE技术从茶叶中克隆出一个冷诱导基因CsCOR1的全长cDNA序列，并通过Real-time RT PCR方法分析了该基因在低温、高渗和外源ABA处理时的表达状况，结果显示CsCOR1基因的表达可被低温和脱水胁迫剧烈上调，可被外源ABA中度上调。邹中伟等[24]利用cDNA-AFLP技术获得了茶树低温表达的86个差异片段，在选择回收的10条差异表达cDNA片段中，有4个片段与低温胁迫有关。4 茶树转基因的研究
自20世纪90年代开展茶树再生体系及基因遗传转化研究以来，一直未有很大的进展，大量的工作都停留在转化体系优化的阶段。在研究人员的积极探索下，虽然有少量通过转化体胚得到转基因植株的报道，但茶树体胚的诱导体系仍未建立[25～31]。目前只有Bt基因、蛋白溶解酶基因尝试向茶树中转化，但由于茶树离体再生困难，受过创伤的茶树受体转化后的再生效率低，最终转基因成功的报道仅1例[32]，而且还是通过嫁接转基因嫩梢获得的转基因植株。
茶树转基因技术存在的主要问题有：一是转化效率低。茶树中富含多酚类物质，多酚类物质一方面作为一种抑菌剂，直接杀死农杆菌而影响转化率；另一方面作为蛋白质的沉淀剂，阻塞发根农杆菌的T-DNA向茶树细胞运转的通道，从而间接影响茶树的遗传转化。迄今国内外农杆菌介导茶树进行遗传转化成功率低的主要原因是缺乏稳定完善的农杆菌介导的茶树遗传转化培养体系。二是茶树离体再生困难。高效的遗传转化体系依赖于高频的再生体系。茶树的离体再生难度大，特别是器官发生途径的植株再生。除子叶容易产生体细胞胚外，茶树的各种器官都不容易再生，茶树的茎段有再生成功的报道，但芽再生频率很低，尚不明确哪种组织的再生能力强[33～36]。这些可能是导致部分遗传转化失败的主要原因。现代植物育种技术发展迅速，转基因等新的育种手段已经在其他植物上取得成功。今后，茶树育种应借鉴其它植物成功的经验，加强技术攻关，在茶树稳定遗传转化体系的建立、转基因育种等方面做好技术储备。
5 展望
来自热带和亚热带的许多作物缺乏冷驯化的能力，无法在温带以北的地区露地安全越冬，只有完成低温驯化才可能忍耐较低的温度而不受伤害。在驯化过程中涉及大量的基因表达重组和代谢变化，经典遗传学研究表明植物冷驯化能力是由微效多基因共同控制的数量性状[37]。传统的育种方法在改善植物耐冻性方面取得的成效非常有限，对提高植物抗寒性的作用不大[38]，例如到目前为止小麦品种和油菜品种抗寒性，只比几百年前的品种稍微有点改善[39，40]。
茶树起源于亚热带，多年生木本植物，由于生长周期长，采用常规抗寒育种技术进行新品种选育所需时间长、见效慢，同时还存在基因源缺乏、杂合程度高和杂交不亲和等制约因素。所以，通过确定茶树抗冻基因的性质，了解其感受低温和调控抗冻性表达机制，利用现代生物学技术改进其遗传组成，进行抗冻性分子改良，具有高效性和针对性，可弥补常规育种技术的不足，加速高抗冻性茶树新品种的选育进程。
当前我国茶树抗寒性和抗寒育种研究虽然取得了一定的进展，但在抗寒分子机制、转基因研究等方面还缺乏深入研究，下一步还需要遗传学、育种学、生理学、植物保护学、分子生物学等多学科长期不懈的协作，开创茶树抗寒分子育种研究的新局面。
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关键词：茶树；抗寒育种；抗寒基因；转基因
中图分类号：S571.103.4 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）06-0119-05
茶树[Camellia sinensis（L）OKuntze]属山茶科，山茶属，原产于我国西南地区，是一种喜温暖气候条件的叶用植物。随着人们对茶叶保健功能的认识，茶叶需求量逐年增加，茶树栽培面积不断扩大，种植区域不断向北方拓展。山东省是我国的次适宜高纬度茶区，由于冬季气温低、持续时间长，茶树极易受到冻害影响，给茶叶生产带来严重的损失。自20世纪50年代末尝试引种茶树以来，山东茶树引种栽培面积已经达到167×104 hm2[1]，几乎每年都要遭受不同程度的低温冻害，导致严重的经济损失。因此，抗寒育种成为茶树育种研究的热点。
1 茶树抗寒性的研究
茶树的抗寒性是在茶树长期适应低温胁迫的过程中通过自然选择而逐步发展和形成的一种形态和生理特征。茶树等温带地区的常绿阔叶树种在抗寒机理上与草本植物和落叶木本植物有所不同：与草本植物相比，其冷驯化能力大得多，冷驯化机制更为复杂；与落叶木本植物相比，尽管具有季节性生长调节的特性，但其越冬叶却没有落叶木本植物叶那种遇冷引发的衰老、脱落过程，也不存在类似芽的内生性休眠过渡。研究者们先后从叶片的形态及解剖结构变化、束缚水含量、细胞液浓度、保护酶类（如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等酶类）、低温膜损伤、茶树冰核活性细菌等多方面探索了茶树的抗寒机理[2～11]，也找到了相应的技术措施来提高茶树抗寒能力，但是几乎所有措施都需要投入大量的人力、物力、财力[1]。选育抗冻能力突出的良种，改良茶树自身的遗传因素来提高抗寒性能以抵御低温胁迫是解决这一问题最根本的方法[12]。
何孝延[2]对30份乌龙茶品种资源进行抗寒性鉴定，结果表明，从整体而言，福建乌龙茶品种间的抗寒性无明显差异，均表现为较抗寒类型。梅丽等[3]以从山东省茶叶主要产区（泰安市、青岛市、日照市）采集的共计51个茶树类型和品种的叶片为材料，对其内部结构与抗寒性的关系、内部结构与生产力指数的关系和束缚水含量进行了系统的研究，发现山东引种茶树由于样品间的差异以及所处地区的不同，抗寒能力与生产力指数均表现出明显的差异；在所用的样品中，抗寒能力劲峰最强，生产力指数福鼎大白毫最高，束缚水含量类型3最高、云南小叶最低；相关性分析表明，对山东引种茶树进行抗寒性评价时除了依据栅栏组织/海绵组织之外，栅栏组织细胞数目也是一个重要的评价指标；束缚水的含量与基于叶片解剖结构计算的抗寒性指标之间未见明显的相关性，而束缚水含量/自由水含量与基于叶片解剖结构计算的抗寒性指标之间可见一定程度的正相关；进行生产力评价时除了依据栅栏组织厚度与栅栏组织细胞数目之外，叶肉组织厚度与叶全厚度也是比较可靠的评价指标，基于叶片解剖结构计算的抗寒性指标与生产力指数之间呈不显著的正相关。孙锐等[4]选取山东引种茶树的抗寒性较强的劲峰和抗寒性较弱的黄早作为材料，在冰冻胁迫条件下观察细胞、组织水平的结构变化，评价冻害的影响和受冻的原因，并且探讨了细胞内各种细胞器对冻害表现出的不同稳定性。孙仲序等[5]经对山东10地市茶区、6个气象因子作最短距离聚类分析得出，山东茶主要分布在4个生态类型区域内，茶树冻害由轻到重呈花斑式分布；各气象因子与叶片组织结构变化呈正相关性，以年降水量和极端最低温度对茶树变异影响最大，其次是年平均温度、无霜期和日照时数，1月份年均气温对叶片结构变化影响不大；叶片结构以栅栏组织厚度对气候条件最敏感，其次是栅栏组织与海绵组织的比值、海绵组织厚度，叶片厚度和上表皮厚度与气象因子无关。杨亚军等[7]研究了冷驯化和ABA对茶树抗寒力及其体内脯氨酸含量的影响，结果表明，通过冷驯化或者ABA处理，茶树经历了驯化再到脱驯化的过程，其抗寒力也相应地发生了很大的变化，由驯化前的几乎为零逐渐提高，而随着脱驯化的进行又迅速恢复到驯化前的水平；低温驯化的临界温度为7℃左右，脱驯化的临界温度为9℃左右；人工低温驯化和ABA处理，茶树抗寒力的提高幅度没有自然冷驯化下的大；冷驯化中茶树体内脯氨酸含量变化是对外界条件变化的一种综合反应，很难说明单一的脯氨酸含量与抗寒力之间的因果关系。杨华等[13]采用以生物膜学说为依据的电导法，经过不同低温胁迫处理对川茶群体种、平阳特早、乌牛早、云南大叶种等4个茶树品种的新梢（一芽三叶）和成熟叶片组织进行了抗寒性测定，并结合Logistic方程分别计算了各茶树品种的低温半致死温度（LT50），列出了供试品种抗寒性的相对强弱顺序为：平阳特早>乌牛早>川茶群体种>云南大叶种。
2 茶树抗寒育种研究
多年来，茶树育种研究工作者不断选育出抗寒性茶树品种（系）。如前苏联研究人员用中国种和印度种的杂交种混合花粉进行辅助授粉，培育的格鲁吉亚系7、8、12号，可以在-20℃的严寒地区栽培过冬。日本用茶和茶梅进行种间杂交所获得的茶梅系，其抗冻性大大提高[1]。近年来我国也相继获得了一些抗寒性强的优良品种，安徽农业大学茶学系选育出特早生特抗寒茶树新品种“农抗早”和早生抗寒优质茶树新品系“茶农1号”[14，15]。浙江大学茶叶研究所选育出早生优质抗寒茶树新品种“浙农117” [16]。泰安市泰山林业科学研究院选育出“罗汉1号”[17]。由于茶树为多年生木本植物，选育一个良种周期较长，且大部分品种的抗寒能力并没有得到显著改善，在生产中仍然会发生冻害。因此，利用辐射诱变、转基因等各种育种方法将抗性基因转移入农艺性状优良的品种（系）中去，培育出优质高抗的新品种（系），会大大缩短常规育种的周期，获得事半功倍的效果[6]。进行茶树抗性的转基因育种，是茶树抗性突破性育种的一个重要手段。下一步，应加大对茶树重要相关功能基因的研究投入，摸清主要性状的遗传规律和相关基因的调控机制，为茶树的定向育种和分子育种奠定理论基础。3 茶树抗寒基因的分离和鉴定 近几年，随着拟南芥等模式植物抗寒机理系统研究的深入，茶树抗寒分子机制研究出现热潮。陈喧等[18]发现茶树CBF基因只有低温诱导后才会表达，低温诱导4 h开始表达，在8 h左右表达量最高，然后开始下降，但仍维持在一个较高的水平。在植物抗寒途径中，COR作为一种重要的冷应答蛋白，被CBF激活后，激活一系列下游基因表达，抵抗低温。梅菊芬等[19]采用mRNA差别显示的方法对茶树冷驯化过程中基因差异表达进行了初步研究，从58条差异片段中得到稳定扩增的差异片段23条，用RT-PCR方法鉴定其假阳性，得到5个阳性片段，其中3个片段在冷驯化过程中表达量增加，另外2个片段的表达量降低。陈林波等[20]以中小叶茶树良种舒茶早和云南大叶种73-11为材料，于4℃低温处理4 d后，采用AFLP技术筛选出冷诱导下茶树差异表达基因并进行分析，结果获得41个差异片段（TDFs），按功能可划分为4类，即信号传导蛋白、转录因子、基础代谢相关蛋白、抗逆蛋白质，此外还有一些假设蛋白质及未知蛋白；利用qRT-PCR方法对Kh1、Kh3和Kh11差异片段进行验证，结果显示这3个片段均被低温诱导，表达量上升。房婉萍等[21]利用cDNA-AFLP的方法分离克隆了茶树中的H1-histone基因，BLAST比对结果显示，该片段与其它物种逆境诱导特异表达的H1-histone基因有很高的相似性，与烟草H1-histone基因编码的氨基酸序列一致性达79%。冷胁迫条件下，茶树的H1-histone在代谢中转化为H1-S，H1-S的聚集会改变染色质的结构，对逆境信号进行响应，调控下游的一系列蛋白或响应因子做不同形式的表达，与冷胁迫直接相关的基因CBF、COR、ICE的启动与调控都可能与H1-histone基因的调控相关。张莉等[22]利用cDNA-AFLP分析在-70℃贮藏1年后的茶籽基因表达，筛选到10个低温差异表达片段，其中有7个与MYB类转录因子等有较高同源性。李先文等[23]运用RACE技术从茶叶中克隆出一个冷诱导基因CsCOR1的全长cDNA序列，并通过Real-time RT PCR方法分析了该基因在低温、高渗和外源ABA处理时的表达状况，结果显示CsCOR1基因的表达可被低温和脱水胁迫剧烈上调，可被外源ABA中度上调。邹中伟等[24]利用cDNA-AFLP技术获得了茶树低温表达的86个差异片段，在选择回收的10条差异表达cDNA片段中，有4个片段与低温胁迫有关。4 茶树转基因的研究
自20世纪90年代开展茶树再生体系及基因遗传转化研究以来，一直未有很大的进展，大量的工作都停留在转化体系优化的阶段。在研究人员的积极探索下，虽然有少量通过转化体胚得到转基因植株的报道，但茶树体胚的诱导体系仍未建立[25～31]。目前只有Bt基因、蛋白溶解酶基因尝试向茶树中转化，但由于茶树离体再生困难，受过创伤的茶树受体转化后的再生效率低，最终转基因成功的报道仅1例[32]，而且还是通过嫁接转基因嫩梢获得的转基因植株。
茶树转基因技术存在的主要问题有：一是转化效率低。茶树中富含多酚类物质，多酚类物质一方面作为一种抑菌剂，直接杀死农杆菌而影响转化率；另一方面作为蛋白质的沉淀剂，阻塞发根农杆菌的T-DNA向茶树细胞运转的通道，从而间接影响茶树的遗传转化。迄今国内外农杆菌介导茶树进行遗传转化成功率低的主要原因是缺乏稳定完善的农杆菌介导的茶树遗传转化培养体系。二是茶树离体再生困难。高效的遗传转化体系依赖于高频的再生体系。茶树的离体再生难度大，特别是器官发生途径的植株再生。除子叶容易产生体细胞胚外，茶树的各种器官都不容易再生，茶树的茎段有再生成功的报道，但芽再生频率很低，尚不明确哪种组织的再生能力强[33～36]。这些可能是导致部分遗传转化失败的主要原因。现代植物育种技术发展迅速，转基因等新的育种手段已经在其他植物上取得成功。今后，茶树育种应借鉴其它植物成功的经验，加强技术攻关，在茶树稳定遗传转化体系的建立、转基因育种等方面做好技术储备。
5 展望
来自热带和亚热带的许多作物缺乏冷驯化的能力，无法在温带以北的地区露地安全越冬，只有完成低温驯化才可能忍耐较低的温度而不受伤害。在驯化过程中涉及大量的基因表达重组和代谢变化，经典遗传学研究表明植物冷驯化能力是由微效多基因共同控制的数量性状[37]。传统的育种方法在改善植物耐冻性方面取得的成效非常有限，对提高植物抗寒性的作用不大[38]，例如到目前为止小麦品种和油菜品种抗寒性，只比几百年前的品种稍微有点改善[39，40]。
茶树起源于亚热带，多年生木本植物，由于生长周期长，采用常规抗寒育种技术进行新品种选育所需时间长、见效慢，同时还存在基因源缺乏、杂合程度高和杂交不亲和等制约因素。所以，通过确定茶树抗冻基因的性质，了解其感受低温和调控抗冻性表达机制，利用现代生物学技术改进其遗传组成，进行抗冻性分子改良，具有高效性和针对性，可弥补常规育种技术的不足，加速高抗冻性茶树新品种的选育进程。
当前我国茶树抗寒性和抗寒育种研究虽然取得了一定的进展，但在抗寒分子机制、转基因研究等方面还缺乏深入研究，下一步还需要遗传学、育种学、生理学、植物保护学、分子生物学等多学科长期不懈的协作，开创茶树抗寒分子育种研究的新局面。
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