福建秃房野生茶种质资源新纪录及其子房微形态观察

王泽涵，于文涛 ，樊晓静，方德音，蔡捷英，王元勋，叶乃兴

（1.福建农林大学园艺学院，福建 福州 350002；2.福州海关技术中心，福建 福州 350001；3.云霄县茶叶科学研究所，福建 云霄 363300；4.福建省元勋生态科技有限公司，福建 诏安 363500）

0 引言

【研究意义】中国是茶树（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze）的原产地[1]。研究野生茶树对茶树的起源、分类、开发利用等有重要意义[2]。野生茶种质资源一般是指其叶可制作茶叶供饮用的山茶属（CamelliaL.）属下的种、变种、变型和其他未经准确鉴定的野生的茶树种质资源，其多为茶组（C.sect.Thea（L.）Dyer in Hook.）内的植物[3-5]。【前人研究进展】张宏达[6]有关茶组的分类系统是经典的传统形态学分类系统，是以花器官的分化程度，尤其是以子房室数、子房茸毛的有无及花柱分裂数为主要依据，将茶组植物分为4 个系：五室茶系（C.ser.QuinquelocularisChang）、五柱茶系（C.ser.PentastylaChang）、秃房茶系（C.ser.GymnogynaeChang）和茶系（C.ser.SinensesChang）。而陈亮等[7]以子房室数、花柱分裂数和子房茸毛的有无为主要依据，提出了将茶组植物分为大厂茶（C.tachangensisF.S.Zhang）、厚 轴 茶（C.crassicolumnaH.T.Chang）、大理茶（C.taliensis（W.W.Sm.）Melch.）、秃房茶（C.gymnogynaChang）和茶等5个种的分类系统。茶组植物中的秃房茶主要为乔木型或小乔木型，叶片呈长椭圆或椭圆形，有疏锯齿，花瓣7～10 枚，子房3（4）室，无茸毛[6-8]。【本研究切入点】云霄和诏安2 地位于福建南部，2地野生茶多生长在未开发或半开发的原始林区和次生林区，其生态环境较为独特，适宜茶树的生长[9]。福建省野生茶树资源丰富，但是目前仅在安溪野生茶中发现单株秃房种质[10]。本课题组在对福建省云霄县和诏安县的古茶树、野生茶种质资源调查时，首次发现秃房野生茶种质资源群体，因此采集2 地的野生茶进行子房微形态观察。【拟解决的关键问题】本研究使用冷场发射扫描电镜观察云霄、诏安野生茶树的子房微形态特征，对福建野生茶资源的挖掘、鉴定评价、保护和利用都具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料于2019 年11 月取自云霄县大帽山（北纬23°83′，东经117°44′）、小帽山（北纬24°11′，东经117°39′）、乌山（北纬23°92′，东经117°19′）以及诏安县龙伞岽（北纬24°09′，东经117°05′）4 个地点。采集当地野生茶，共29 份，其中云霄县17 份，诏安县12 份。

1.2 样品处理

主要仪器与试剂：SU-8 010 型冷场发射扫描电镜（日立公司），DHG-9240A 型可编程电热烘箱（上海一恒科学仪器有限公司），E-1 010 型离子溅射镀膜仪（日立公司），FD-1-50 型真空冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）；2.5%的戊二醛；50%、70%、90%、100%的乙醇；100%的叔丁醇。

将去除萼片的茶树子房从中部切开，每半个为1 个试验材料。把子房放置在2.5%戊二醛中，并于4℃冰箱中固定3 h；然后分别用50%、70%和90%乙醇脱水，每次脱水15 min，之后在100%乙醇中脱水3～4 次，每次15 min；最后置于100%叔丁醇中15 min，然后用真空冷冻干燥机进行干燥。将前处理后的样品用导电胶固定于电镜样品台上，用离子溅射镀膜仪在样品表面镀膜80 s。具体步骤参照[11-14]。

1.3 样品观察与数据统计方法

用冷场发射扫描电镜进行观察与拍照。对野生茶树子房的茸毛数量、茸毛长度、子房外壁纹饰3 个性状进行观察。每份试验样品于50 倍放大倍数下观察子房是否有茸毛以及茸毛数量和茸毛长度；在1 000 倍放大倍数下观察子房外壁纹饰。每个种质的样品取3 份，每个性状重复测量3 次。茶树子房茸毛性状调查方法参照《茶树种质资源性状描述规范和数据标准》[15]。

1.4 统计分析

用Image J 软件进行性状的测量[16]，用SPSS 软件进行数据统计分析[17]。

2 结果与分析

2.1 云霄、诏安野生茶树子房茸毛特征

在29 份野生茶种质中，14 份种质子房表面无茸毛，如云霄小帽山02、云霄小帽山05 和诏安龙伞01 等，称为秃房种质（图1、2，表1），占48.3%，其中云霄有7 份秃房种质；15 份种质子房表面有茸毛，如云霄小帽山01、云霄小帽山03 和诏安龙伞04 等，称为茸房种质（图3、4，表2），占51.7%，其中云霄有10 份茸房种质。

在本次调查的茸房种质资源中，子房茸毛多的种质有云霄小帽山01 和云霄小帽山12，茸毛布满整个子房；云霄小帽山04、云霄小帽山06 和云霄大帽山02 等6 份种质子房茸毛数量中等，其茸毛主要集中在子房顶部和上部；诏安龙伞07、诏安龙伞08 和诏安龙伞09 等3 份种质子房茸毛数量少，集中在子房顶部；云霄小帽山03、云霄乌山01 和云霄小帽山08 等4 份茸毛数量极少，大多分布在子房顶部（表2）。在茸房种质中，子房茸毛长度为151.31～714.27 μm，子房茸毛长度种质间差异较大，其中云霄小帽山09 相对最长，云霄乌山01 相对最短（表2）。

2.2 云霄、诏安野生茶树子房外壁纹饰特征

通过扫描电镜观察可以看出，供试茶树种质的子房外壁纹饰分为凹陷型、平展型和凸起型3 种类型（图5）。凹陷型共14 份，平展型共12 份，凸起型共3 份，在外壁纹饰类型上茸房资源和秃房资源分布比较平均（图6、7）。云霄种质子房外壁纹饰凹陷型14 份，平展型3 份，而诏安种质子房外壁纹饰平展型9 份，凸起型3 份，说明云霄和诏安野生茶树子房外壁纹饰地域特征差异明显。

图2 体视显微镜下秃房资源Fig.2 Stereomicroscope photo of ovary-glabrous germplasms

图3 体视显微镜下茸房种质Fig.3 Stereomicroscope photo of ovary-trichome germplasms

表1 云霄、诏安野生茶树秃房种质的子房微形态性状Table 1 Ovarian micro-morphological traits of ovary-glabrous germplasms from Yunxiao and Zhao'an

图4 茸房种质子房微形态电镜扫描Fig.4 SEMs of ovaries on ovary-trichome germplasms

表2 云霄、诏安野生茶树茸房种质的子房微形态性状Table 2 Ovarian micro-morphological traits of ovary-trichome germplasms from Yunxiao and Zhao'an

图5 子房外壁纹饰类型Fig.5 Exine ornamentation type of ovaries

图6 茸房种质子房外壁纹饰微形态（电镜扫描）Fig.6 SEMs of exine ornamentations of ovary-trichome germplasms

图7 秃房种质子房外壁纹饰微形态（电镜扫描）Fig.7 SEMs of exine ornamentations of ovary-glabrous germplasms

3 讨论与结论

花器官子房茸毛性状是茶组植物分类的重要依据之一[6,8]，本研究取自福建省云霄县和诏安县的29 份野生茶树种质可分为秃房资源和茸房资源2 种类型，子房茸毛数量、茸毛长度及分布具有明显的多样性。供试野生茶种质中，子房茸毛少、极少和秃房种质共21 份，占总数的72.4%。除子房满披茸毛的品种外，其余大多种质的茸毛分布在子房上半部分，且种质间的子房茸毛数量和长度差异较大。该群体的子房茸毛分布特征与广东凤凰水仙优选群体相似[18]。此外，本研究结果表明云霄县茶树种质子房外壁纹饰以凹陷型为主，诏安县以平展型为主，2 地种质子房外壁纹饰类型差异明显。

武夷类群是茶树原始种群的东端次生群，分布区域主要为武夷山系和台湾山系，该地区野生茶树资源多分布在海拔1 000 m 上下的阔叶林中，野生茶树资源丰富[10]。福建省属于中亚热带和南亚热带气候，年平均气温17～21℃，年降水量1 400～2 000 mm，适合茶树的生长，野生茶树资源丰富。为保护茶树种质资源多样性，2008 年以来，福建省茶叶科技人员深入33 个县（市、区）茶区，开展了茶树品种资源和生物多样性调研与考察[19]。现已在福建省宁德市、漳州市、泉州市和龙岩市等地发现野生茶树资源，树型主要为乔木、小乔木和灌木3 种类型[20]。通过福建野生茶树种质资源考察鉴定，发现多地存在苦茶野生资源，而秃房类型较为稀少[10,20]。茶组植物秃房茶主要分布在云南、广西、广东、贵州、四川[6,21]，除秃房茶这一个种以外，广东凤凰水仙优选群体茶树中也曾发现40%的单株子房无茸毛[18]。本课题组首次发现了福建省境内的野生秃房茶树群体种质资源，并首次对福建野生茶树子房茸毛特征、子房微形态进行观察，发现该群体子房茸毛特征具有明显的多样性，本次发现扩大了秃房野生茶种质资源在中国的分布范围，丰富了该资源的地理分布资料，对野生茶树种质资源的保护和利用具有重要意义。本课题组将深入开展福建秃房野生茶种质资源的微形态特征和分子生物学研究，以期探明该群体资源的遗传多样性以及在武夷类群遗传演化中的地位。