恩施山区地方茶树资源现状与评价

2019-10-19向俊李慧崔清梅王永健梁金波戴居会张强

中国茶叶 2019年10期

向俊，李慧，崔清梅，王永健，梁金波，戴居会，张强

恩施土家族苗族自治州农业科学院，445000

湖北恩施州地处武陵山区，是传统的茶叶生产区，植茶历史悠久[1]。属中亚热带季风山地湿润气候，四季分明，雨热同期，雨量充沛，光照适宜[2]，优越的地理环境使得这里的茶树资源丰富多样，形成了很多优良的地方品种，如冷后浑、花枝茶等。本研究对恩施州的半野生茶树、地方品种和选育品种（系）、外地资源共129份茶树种质资源进行表观、生化成分多样性研究，以期为恩施茶树资源的利用提供基础。

一、材料与方法

1.材料

收集湖北恩施市、利川市、宣恩县、鹤峰县、神农架及贵州等地的茶树资源共129 份（表1），进行叶片形态、生化成分分析，其中叶片形态鉴定129份，生化成分测定79份。

2.形态多样性

对129 份茶树资源采集当年生枝条中部典型成熟叶片，每份资源测量20片，取平均值。所有描述型和数值型性状均按照陈亮等[3]编著的《茶树种质资源与遗传改良》进行鉴定，各观察性状及其标准见表2。描述型性状（叶片大小、叶形、叶面、叶身、叶质、树型、分枝密度、叶色、叶尖、叶背茸毛、芽叶茸毛）重复观测10次，数值型性状（叶长、叶宽）重复测量3次，取平均值。

数据矩阵采用NTsys（2.l0e）软件处理，主成分分析程序参考彭焱松等[4]方法，提取累计方差贡献率超过85%时所包括的主成分[5]。

3.生化成分多样性

采摘春季一芽二叶鲜叶制作成生化样，对茶多酚含量、儿茶素总量、氨基酸含量、水浸出物含量等12项生化成分进行检测。聚类分析和主成分分析方法同上。

二、结果与分析

1.表观形态多样性

（1）茶树资源形态遗传多样性分析

频率计算统计结果显示（表3），叶片大小以中叶为主，达79.8%，大叶和小叶分别为12.4%、7.8%，未发现特大叶；叶形以椭圆形为主，长椭圆形次之，披针形、卵圆形和近圆形占得很少；叶面隆起性以微隆起为主；叶身以稍背卷为主；叶质以硬和中等为主；树型以灌木为主，包含一部分小乔木和乔木，这与所选资源中的大茶树有关。其他性状中，分枝密度以密为主；叶色以绿色为主；叶尖主要为渐尖；所选资源绝大多数叶背和芽叶均有茸毛，其中芽叶茸毛以多为主。从性状的横向即各性状所涉及的程度来看，129份参试资源的叶片性状具有一定丰富度。另一方面，从纵向即单个性状因子所占比例来看，所调查资源某些性状具有一定的偏向性，如叶片大小以中叶为主、叶形以椭圆形为主等。

表1 收集到的茶树资源信息

表2 形态性状鉴定

表3 各性状所占比例%

用Excel软件分析129份参试茶树资源叶片性状的测量数值，计算各性状的变异范围、均值、标准差及变异系数等参数（表4）。根据标准差计算得到的变异系数值（CV）来看，4 种性状的变异系数都很大，都在0.1 以上，其中树高、树幅的变化程度最大。

表4 129份地方茶树资源的表观形态特性

（2）不同来源茶树资源的表观形态比较

为了解恩施州茶树资源的遗传多样性以及人为选择的影响[6]，根据来源不同，将参试茶树资源分为恩施地方茶树品种、恩施地方茶树资源与外地茶树资源3 个不同类群进行对比分析，结果表明，在叶长、叶宽、树高、树幅4 个表现形态中，除了树高的变异系数是恩施地方茶树品种最大以外，其余3 个表现形态的变异系数均以恩施地方茶树资源的最大，说明在3 个类群中，恩施地方茶树资源的遗传多样性是最丰富的。不同类群茶树叶片形态的比较结果如表5。

2.主成分分析

前4个主成分累计贡献了本分类群85.31%的分类信息（表6）。在第一主成分中，叶片长、叶片宽和叶片大小的负载值的绝对值在0.5以上，信息负荷量最大，在7个特征向量中对分类最为重要；在第二主成分中，叶形和叶身的负载值的绝对值都在0.5以上，信息负荷量较大，对分类较为重要；在第三主成分中，叶面的负载值的绝对值在0.7 以上，信息负荷量较大，对分类也有一定的作用。

基于7 种叶片性状特征的主成分散点图（图1）可见，前2个主成分的贡献率分别为33.36%和24.21%，空间上散点图显示出129份资源可分为3个相对独立的表征群。但是，3个群并没有表现出地域性或其他聚类特征。

图1 129份地方茶树资源在前2个主成分空间上的散点图

表5 不同类群的叶片形态比较

表6 前4个主成分的特征值、贡献率和累计贡献率

3.生化成分多样性

（1）茶树资源生化成分分析

79 份地方茶树资源的生化成分特性如表7，与茶叶品质有关的生化成分，如茶多酚、儿茶素、氨基酸等具有丰富的多样性[7]。13个生化成分的变异系数在5.6%～56.0%之间，平均为23.0%，并以没食子儿茶素变异系数较大，水浸出物变异系数较小。其中表没食子儿茶素、儿茶素、表儿茶素、没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素和氨基酸含量的变异系数超过20%。13 个生化成分的变异程度为：没食子儿茶素＞儿茶素＞表儿茶素＞表没食子儿茶素＞表儿茶素没食子酸酯＞没食子儿茶素没食子酸酯＞氨基酸＞酚氨比＞咖啡碱＞表没食子儿茶素没食子酸酯＞儿茶素总量＞茶多酚＞水浸出物。

儿茶素总量为107.02～209.22 mg/g，平均146.29 mg/g。氨基酸含量为2.22%～7.04%，平均2.87%，其中，最低的是63号资源枇杷茶，最高的是来自恩施市盛家坝的111 号资源，达到7.04%。茶多酚含量在15.44%～25.42%之间，平均17.57%。大部分资源的酚氨比在8以下，根据杨亚军、陆锦时等的研究结果，比较适合制作绿茶[8-10]。

（2）不同类群茶树资源的生化成分比较

比较恩施地方茶树资源与恩施地方茶树品种的主要生化成分（表8），2个类群在主要生化成分上差异性不大，但是恩施地方茶树资源的变异系数总的来说比恩施地方茶树品种的大，说明恩施地方茶树资源的遗传多样性更高，资源更具有特异性。地方茶树品种主要生化成分变异系数相对较小的原因可能是由于其按照育种需求经过筛选。

表7 79份地方茶树资源的生化多样性指数

表8 不同类群茶树资源的主要生化成分比较

（3）主成分分析

主成分分析能够较好地解释群体方差的主要来源，从而获得解释方差的重要性状并简化研究性状，以利于更好地研究群体。对其中的79份茶树资源的主要生化成分进行主成分分析（表9）结果发现，前6 个主成分的累计贡献率达85.29% ，这6 个主成分包含了所有性状的大部分信息，可以用来对材料进行综合评价[11]。

表9 前6个主成分的特征值、贡献率和累计贡献率

从表9可以看出，第一主成分贡献率达到36.05%，贡献率较大的是儿茶素总量和酚氨比，其次是表没食子儿茶素没食子酸酯和茶多酚；第二主成分特征向量绝对值最大的是表没食子儿茶素，其次是没食子儿茶素、儿茶素和表儿茶素，主要反映的是非酯型儿茶素的影响；第三主成分中，氨基酸的贡献率最大，其次是没食子儿茶素没食子酸酯和咖啡碱；第四主成分中，儿茶素和咖啡碱的贡献较大；第五主成分中，水浸出物和表儿茶素没食子酸酯、茶多酚的贡献率较大，其中茶多酚对之是负影响；第六主成分中，表儿茶素没食子酸酯的贡献率最大，没食子儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯对之是负影响，主要反映的是酯型儿茶素的影响[12-13]。