特色茶树资源汝城白毛茶研究进展

2019-02-17钟兴刚黄怀生陈莹玉粟本文

茶叶通讯 2019年2期

黎娜，钟兴刚，黄怀生，陈莹玉，粟本文

（湖南省农业科学院茶叶研究所，湖南长沙 410125）

汝城白毛茶是湖南四大地方特色茶树种质资源之一，也是我国珍稀的特色野生茶树种质资源，属山茶科山茶属毛叶茶种，学名Camellia ptilophylla,Chang[1-8]。原产于湖南汝城县罗霄山脉九龙江一带原始次生林地带，位于北纬25°19′～25°52′、113°16′～113°59′，属南亚热带向中亚热带过渡的季风湿润气候区[9-12]。该区域具有优良的生态条件，森林覆盖率高，气候温暖湿润，年平均气温16.6℃～17.6℃， 10℃以上有效积温5105.9℃，年降水量1545.7～1763.4 mm，相对湿度82%，生态环境极适宜茶树生长。汝城白毛茶主要分布在海拔270～760 m之间，该区域云雾缭绕，漫射光多，其土壤为花岗岩风化的灰砂土，土壤肥沃，有机质含量高[13-15]。

1 遗传多样性

1.1 植物学特征

汝城白毛茶属半乔木型或小灌木型，大叶种，树高3～5 m，树幅3 m左右，骨干枝直立，主轴明显，分枝角度小；叶片大，呈椭圆形，叶形指数较大，叶脉较多，叶缘稍外卷，叶质厚、脆硬，叶背有茸毛；新梢生长力强，发芽早，开采期一般在3月中旬，芽头肥壮，百芽重116 g，芽叶持嫩性较好，芽叶多茸毛，色泽以黄绿和紫绿为主[5,6,8,10,12,16]。汝城白毛茶花部器官、叶部性状与峒茶群体相近，与云台山群体和江华苦茶群体存在显著差异，花萼、花瓣带毛，花柄短，花冠较大，萼片较长，区别于一般茶树品种的主要特征是萼片有毛[8]。

1.2 生物学特性

汝城白毛茶属早生种，丰产性较低，与云南大叶群体、江华苦茶群体、城步峒茶群体相比，生长能力最差，抗性最弱[15]。但其抗旱性、抗寒性仍较好，抗虫性较强，在-6℃低温的条件下能较好生长，具有喜阴特性，要求较为隐蔽的生态条件[15,17,18]。黎星辉等对汝城白毛茶的光合特性和生产性状研究结果表明，汝城白毛茶在阴天阴凉条件下的净光合速率较城步峒茶、江华苦茶和云台山种高，其净光合速率与光量子通量、叶面温度呈极显著正相关，与气孔阻力呈极显著负相关, 相关系数分别为0.9278、0.9115和-0.8937。在晴天高温强光条件下，汝城白毛茶净光合速率为 6.0 umol CO2/m2s，较云台山种低30%、城步峒茶低20%、江华苦茶低15%，其净光合速率与光量子通量、叶面温度和气孔阻力都呈极显著负相关，相关系数分别为 -0.9165、-0.9328 和 -0.9031[17-18]。

1.3 细胞学特征

汝城白毛茶核型有9种，主导核型不明显，不对称性较高，多样性丰富，总体较为原始，其染色体核型接近于云南大叶群体，具有较高的育种价值[8,11,15]。陈兴琰等对汝城白毛茶同工酶及亲缘关系的研究结果表明，汝城白毛茶种质资源与云台山种质资源、城步峒茶种质资源和江华苦茶种质资源存在显著性差异，汝城白毛茶多酚氧化酶（POL）、过氧化物酶（POX）、酯酶（EST）、苹果酸脱氢酶（MDH）和超氧化物歧化酶（SOD）的同工酶带表达的频率分别为72.2%、44.4%、83.3%、30.6%和41.7%。

1.4 分类学特征

汝城白毛茶按地理区分法划分为湘南地理群[2]，按数量性状聚类法群进行聚类分析，与莽山野生茶聚为第二类[1]，其进化程度跨度较大，既存在比较原始的类型，也存在进化程度较高的类型[11]。闵天禄等[19-20]、陈亮等[21-22]根据植物学系统分类方法，将汝城白毛茶归属毛叶茶种 (C .ptilophylla)。黎星辉等采用 RAPD 法分析其亲缘关系，将汝城白毛茶归于白毛茶种[23-24]。陈涛林等通过UPGMA法构建汝城白毛茶遗传相似性聚类图，结果表明汝城白毛茶具有丰富的遗传多样性和基因相对稳定性，在相似系数为 0.42 处，汝城白毛茶分成九类，主要集中在五个不同类群中，少部分种质资源聚类较远[25]。

1.5 分子遗传特征

沈程文等研究表明汝城白毛茶与江华苦茶、城步峒茶和安化云台山种相比遗传多样性较高，多态位点比率（PPB）、Shannon 信息指数和Nei's指数最高，分别为84.5%、0.34和0.30，且不同种质资源的变异性存在显著差异，其与江华苦茶种群间的亲缘关系最近，与安化云台山种群间的亲缘关系最远[13]。陈涛林等的研究结果表明，汝城白毛茶种质资源具有较高的多态性，多态性比率达91.05%，有效等位基因（Ne）范围0.02～2.00，均值1.42；Nei's 基因多样性指数（H）范围 0.02～0.50，均值 0.26；Shannon 信息指数（I）范围0.05～0.69，均值0.40；分别高于我国茶树良种的平均水平（0.23、0.38）[26]，但略低于保靖黄金茶种质资源（0.30、0.45）和江华苦茶种质资源（0.382、0.558）[27-28]；Jaccard相似系数范围0.37～0.83，均值0.60，遗传距离跨度与我国茶树良种的平均水平（0.58～0.84）相比更大，遗传多样性丰富；与保靖黄金茶和江华苦茶相比，遗传多样性相对较低[11,25,27,28]。

1.6 亲缘关系

汝城白毛茶种群遗传多样性丰富[23]，与江华苦茶亲缘性近；与城步峒茶、云南大叶茶、凌云白毛茶和阳春白毛茶相比，亲缘关系较近；与云台山大叶、两广“白毛茶”相比，亲缘性较远[23,29,30]。黎星辉等测定结果表明，汝城白毛茶扩增的多态性平均为75.00%，DNA多态性低至70.00%，高至92.31%，单株之间遗传距离跨度较大，高达0.5791，低至0.0882；同时，聚类分析结果表明种群单株间的聚类程度存在显著差异，当结合距离I为 0.14 时，种群可分为 6 个类型，与种质资源形态学调查分类所获得结果一致[23]。

2 品质生化特性

汝城白毛茶种质资源内含物极丰富，品质生化成分含量变异范围较大，水浸出物含量较高，一般为 42.19%～57.94%，平均达 50%[4,5,8,10-12,16,31]，具有优良的品质和育种基础。

2.1 茶多酚

茶多酚是茶叶中的多酚类物质，以儿茶素及其儿茶素衍生物为主要成分。儿茶素是茶叶品质的关键成分，是影响茶叶滋味和色泽的决定性成分[32]。汝城白毛茶的茶多酚、儿茶素含量与云南大叶种、江华苦茶、城步峒茶和云台山种茶树品种相比，含量较高[4,8,16]，一般多酚类物质含量为45.49%～46.44%，儿茶素总量达233.53 mg/g；其夏季含量最高，秋季次之[5,8,10,12,15,33]，其酯型儿茶素含量相对较高[9,11,34]。

汝城白毛茶是群体种质资源，茶多酚及其组成变异丰富，春夏新梢的茶多酚含量范围为19.76%～46.92%，均值为34.48%, 茶多酚含量高达 315.03 mg/g，变异系数为 10.35～14.18[11,14]。其儿茶素、EGCG含量及儿茶素品质指数较高，不同株系儿茶素总量、EGCG含量、儿茶素组分变异幅度较大。儿茶素总量范围为144.37～316.57 mg/g，均值 219.80 mg/g，主要集中在 183～256 mg/g。EGCG 含量范围为 59.31～150.19 mg/g，绝大部分资源集中在 75～100 mg/g 之间[11]。EC、D,L-C的含量占总儿茶素比率变异范围为 10.31%～43.53%[11,14]。儿茶素组分 EGC、D,L-C、EC、EGCG、GCG、ECG含量平均值分别为 6.73、18.87、39.49、87.41、36.44和 30.86 mg/g，EGCG含量占儿茶素总量较大。不同株系间儿茶素含量及组成成分存在差异，不同组分变异系数不同，EGC变异系数最高，达 73.92%，EC＞ D,L-C＞ ECG＞GCG＞EGCG，非酯型儿茶素的变异系数整体高于酯型儿茶素。汝城白毛茶儿茶素品质指数（"(EGCG+ECG)/ECG×100"）春季明显高于夏秋季，夏秋季逐渐减低[4,35]。

2.2 氨基酸

茶叶中的游离氨基酸一般占茶叶干重的1%～5%[36]，是茶汤形成鲜爽滋味的主要品质成分，与茶叶香气形成呈显著正相关，通过美拉德反应影响茶叶香气的形成[37]。

汝城白毛茶不同种质资源之间氨基酸组分及含量存在显著差异，游离氨基酸含量变异丰富，变异系数范围为22.27～23.37，含量低至1.549%，高至7.63%，均值为3.58%。茶氨酸、脯氨酸、谷氨酸、组氨酸、缬氨酸为其主要氨基酸组分，占氨基酸总量80%以上。茶氨酸含量存在显著差异，其含量占氨基酸总量比重大，约50%；精氨酸积累较多，含量为3.65%～4.86%。脯氨酸和谷氨酸是影响其抗逆性的主要因子[4,5,11-12,14-16,18,35]。

2.3 生物碱

汝城白毛茶的生物碱以咖啡碱为主，可可碱和茶叶碱含量较高[17-18,38]，咖啡碱含量较保靖黄金茶红茶和槠叶齐低3.60%。咖啡碱、可可碱变异幅度较大，咖啡碱含量范围为2.68%～7.27%，均值为4.86，咖啡碱含量在5.5%以上的16份资源，是开发高咖啡碱的优良资源。可可碱含量范围为 0.51%～16.64%，均值为 8.18%[5,11,14,16]。咖啡碱呈较强的苦味，与儿茶素和氨基酸的络合赋予茶汤独特的苦后回甘之口感。

2.4 其它物质

可溶性糖是影响茶叶滋味的主要成分，呈甜味，主要影响滋味的浓度、甜醇度、饱满度和厚度。汝城白毛茶可溶性糖含量较高，其制作的红茶可溶性糖含量为2.08%[34]。茶色素是影响红茶品质的重要成分，茶红素是红茶茶汤滋味浓度、强度和色泽的主要因子，具有较强的刺激性和收敛性，是红茶形成“冷后浑”和构成“红汤红叶”品质的关键成分[39-41]；茶黄素是红茶汤色和茶汤金圈的关键因子，同时影响滋味强度和鲜爽度[42,43]。汝城白毛茶加工的红茶茶色素、茶红素含量高，茶红素与茶黄素的比例较适宜，茶红素含量为14.402%，茶黄素含量为 0.27%[8,14,34]。

酚氨比是衡量茶树资源适制性的关键指标。汝城白毛茶的酚氨比范围为7.0～12.40，均值10.41[11]。

2.5 香气成分

汝城白毛茶香气成分以醇类、醛类与水杨酸甲酯为主，其中以花香、果香为主的醇类香气成分占总香气含量37.62%，带冬青油草药香气的酚类及其衍生物成分占16.51%，呈果香为的醛类成分占16.25%，以木香、草香、花果香的碳氢类为5.99%[34]。

3 适制性

汝城白毛茶种质资源芽头肥硕，茸毛满披，内含物质丰富，是适制优质工夫红茶、红碎茶、白茶、绿茶和特种名茶的珍稀资源[10,16]。

汝城白毛茶制作的工夫红茶，外形芽头肥壮，条索肥硕，金毫满披，色泽棕褐油润；内质花香持久、鲜浓，汤色红艳，滋味浓强回甘，“冷后浑”明显，与国家红茶对照品种槠叶齐相比，汤色更浓，滋味刺激性强，尤其是具有特殊的花香。制作红碎茶品质风格独特优异，色泽棕褐油润，金毫多，颗粒紧结重实；香气独特、鲜浓，具有自然花香；汤色红浓，金圈厚；滋味浓强、刺激性强，冷后浑明显，其浓强度较云南风庆5号高[12,35]。以汝城白毛茶鲜叶加工的白茶，芽头肥壮，色泽银光隐翠，香气清高，滋味鲜爽甜和，汤色淡绿明净，叶底洁白肥硕[4,8]。制作的绿茶，外形芽头肥硕，银毫满披，重实饱满，色泽嫩绿；滋味鲜醇爽，回味甘甜；内质汤色明净，汤色呈杏绿色；香气高雅，兰花香特别明显[4,16,17,35]。

4 展望

汝城白毛茶特色资源丰富，遗传性变异多，属高茶多酚、高儿茶素的茶树种质资源，其中的儿茶素类、EGCG含量较高，EGCG含量高达159.35 mg/g，咖啡碱含量高达7.27%，可可碱、氨基酸、没食子酸的变异系数高，选育高茶多酚、高EGCG、高咖啡碱等特异茶树种质资源具有巨大潜力[11]。汝城白毛茶的功能成分含量高，具有防病治病的作用，对感冒积食等病有显著效果。研究表明其具有较好的降血脂功效，可有效调节血清胆固醇、甘油三酯、β-酯蛋白和乳糜微粒4项指标[44]。同时，汝城白毛茶具有较好的抑菌效果，对抗蜡样芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌抑制效果明显[45]。

4.1 汝城白毛茶种质资源的收集与保存

汝城白毛茶种质资源特色明显，内含物丰富，茶多酚、儿茶素含量高，且简单儿茶素与酯型儿茶素的含量比协调，在目前发现的茶多酚含量高于34%的茶树品种中，其抗寒性最强。有研究表明汝城白毛茶是红茶优异的亲本，其与云南大叶茶杂交，杂交优势明显，实现了茶组植物种间远缘杂交，获得了抗寒性较好的单株[46-47]。可见，加强对汝城白毛茶资源的收集与保存，是获得特色新品种（系）的重要基础，是特色茶产品开发以及相关机理研究的根基。

4.2 汝城白毛茶的种质创新与利用

茶叶中富含茶多酚、EGCG、茶氨酸、咖啡碱等功能成分，是功能成分提取重要的材料之一，开发高功能成分含量的特异资源是目前茶产业发展的重要内容[48-50]。汝城白毛茶种质资源变异类型丰富，目前已发现茶多酚含量高于35%的资源12个、儿茶素含量高于250 mg/g的资源17个、EGCG含量高于100 mg/g的资源16个、氨基酸含量高于5.5%的7个、咖啡碱含量高于5.5%的11个[11]，是选育高茶多酚、儿茶素、EGCG、茶氨酸、咖啡碱等特异茶树品种的重要资源，在特色茶树品种选育和特色茶叶产品开发方面具有广阔的应用前景。汝城白毛茶种质资源在高茶多酚、高儿茶素的茶树资源中，抗寒性最强，抗逆性较强，是筛选高抗逆性的适制红茶和特色产品的优异种质资源。