云南地方茶树种质资源生化成分多样性分析

段志芬，尚卫琼，杨盛美，李友勇，刘悦，刘本英

（云南省农业科学院茶叶研究所／云南省茶学重点实验室，云南 勐海 666201）

种质资源在种质创新以及新品种选育中有着不可替代的重要作用［1］。云南因独特的地理与生态环境，孕育了丰富的茶树种质资源，包括栽培品种、地方群体品种、野生种以及近源种质等［2，3］。地方茶树种质资源蕴含着丰富的变异类型以及稀有或者特有性状，而对这些资源的开发利用是创制新种质、培育优良新品种的关键，同时也是解决当前品种同质化严重、地方特色品种缺乏问题的关键［3］。近年来对云南地方茶树种质资源研究很多，如蒋会兵等［4］对云南10个地区的830份茶树种质资源主要表型性状的遗传多样性分析表明，云南茶树种质资源具有丰富的表型遗传多样性；尚卫琼等［5］对云南省景洪市古茶树资源农艺性状多样性的分析表明，检测的8个农艺性状变异系数在15.15% ～57.74%之间，从大到小排列依次为最低分枝高＞叶面积＞树幅＞树高＞叶长＞叶宽＞花冠直径＞果实大小，农艺性状13个特征向量中4个主成分的累计贡献率达到73.026%；刘福桥等［6］对云南双江县古茶树种质资源的表型多样性研究发现，19个描述型性状均表现出不同程度的分化，部分表型在168份古茶树种质资源中具有特殊的性状；段志芬［7］、季鹏章［8］等对云南野生茶树资源形态多样性进行了分析，发现云南茶树种质资源具有丰富的形态多样性，3个阿萨姆茶区（普洱茶区、版纳茶区、滇西茶区）间形态多样性指数差异较小；周萌［9］、夏丽飞［10］、徐礼羿［11］等运用分子标记从基因表达水平对云南茶树资源遗传多样性进行了研究，指出云南茶树种质资源遗传变异丰富；汪云刚等［12］采用田间自然鉴定、低温处理试验等方法对105份云南茶树种质资源进行了抗寒性和抗虫性鉴定，筛选出11份抗性表现较好的资源；堵源康［13］、杨盛美［14］、Luo［15］、段志芬［16］等对云南茶树资源的生化组分多样性进行了分析，分别筛选出高氨基酸、高茶多酚、高儿茶素等优异种质资源，并对种质资源进行了适制性筛选。

本研究以保存于国家大叶茶树种质资源圃的51份云南地方茶树资源为研究对象，分析研究其主要生化成分的遗传多样性，并从中发掘出一些特异种质，为深入研究与利用云南茶树资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为51份取自国家大叶茶树种质资源圃 （勐海）的云南地方茶树种质资源（表1）。

表1 51份云南地方茶树种质资源

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备 依据《茶树种质资源描述规范和数据标准》［17］，采摘鲜叶，经摊青→微波炉杀青→揉捻→80℃恒温箱干燥，将部分蒸青样用高速粉碎机粉碎1 min，过筛，粒度大约在40～60目，备用。理论上茶叶粒径越小，内含物越容易浸出，但粒度太小，其浸润程度降低，内含物反而不容易浸出，综合考虑，采用40～60目大小为宜。

1.2.2 生化成分测定 茶多酚含量测定采用GB／T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》，氨基酸含量测定采用 GB／T 8314—2013《茶游离氨基酸总量的测定》，水浸出物含量测定采用GB／T 8305—2013《茶水浸出物的测定》，儿茶素（D，L-C）、表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子酸（GA）及咖啡碱含量采用高效液相色谱法（HLPC法）测定。生化成分含量测定时均设3次重复。

1.3 数据处理与分析

对所有数据进行标准化处理，运用 Microsoft Excel和SPSS 22.0对数据进行基本统计分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 云南地方茶树种质资源主要生化成分含量

对51份云南地方茶树资源水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱进行了基本统计分析，结果表明，水浸出物的含量为47.00% ～53.10%，平均值为50.42%，其中，MZQ茶含量最高，DH白毛茶含量最低，水浸出物含量大于等于50%的有35份。茶多酚含量为17.40% ～25.20%，平均值为21.73%，其中，含量最高的是73-6，其次是SJH大叶茶和SJTZ茶（24.6%），最低的是LN大叶茶。氨基酸含量为2.70% ～4.80%，平均值为3.64%，含量最高的是HHCS茶，最低的是GJ大叶茶。咖啡碱含量为1.60% ～5.40%，平均值为4.02%，含量最高的是DN茶，最低的是KLS大叶茶。

51份云南地方茶树种质资源的咖啡碱变异系数最大，为15.92%，其次为氨基酸，变异系数为14.56%；变异系数最小的是水浸出物，其改良潜力最小。

表2 云南地方茶树种质资源主要生化成分含量 （%）

2.2 云南地方茶树种质资源主要生化成分聚类分析

以茶叶的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱含量为变量，对51份云南地方茶树种质资源的生化成分进行聚类分析，其聚类结果如图1所示。可以看出，当遗传距离为15时，51份供试茶树种质资源可以分为3个具有明显生化成分差异的类群。第Ⅰ类群有48份种质，分别为：XZQ大茶树、MW 大叶茶、MB大山茶、JK大叶茶、WJT大叶茶、GJ大茶树、GJ小茶树、DH白毛茶、BMJ茶、SL茶、HHCS茶、FQ大白茶、MT大叶茶、KLS小叶茶、XPT茶、GJ大叶茶、LSMD茶、CPT大叶茶、CX3号、DML大叶茶、MY丛茶、DTY茶、NDH茶、BWBZ-1茶、BWBZ-2茶、GT茶、MY茶、SJH大叶茶、MD茶、NH茶、LN大叶茶、TBNG茶、SBLS大茶树、MSX茶、DN茶、MZQ茶、MB大叶茶、XC细叶茶、YY茶、BD大黑茶、YDBH茶、FY大叶茶、ST大叶茶、HNH大茶树、DML大叶茶、73-6、TC大叶茶、SJTZ茶；第Ⅱ类群有2份种质，分别为KLS大叶茶、MA大茶树；第Ⅲ类群只有1份种质，为JKY茶。

2.3 云南地方茶树种质资源儿茶素类及没食子酸含量

由表3可见，51份云南地方茶树种质的没食子酸（GA）含量为0.33% ～1.53%，平均值为1.00%，最高的是BD大黑茶，最低的是DH白毛茶。表没食子儿茶素（EGC）含量为0～2.69%，平均值为1.02%，最高的是MW 大叶茶，最低的是XC细叶茶；儿茶素（D，L-C）含量为0.47%～8.37%，平均值为3.04%，最高的是CPT大叶茶，最低的是SL茶；表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）含量为 2.79% ～10.81%，平均值为6.37%，最高的是HNH大茶树，最低的是BWBZ-2茶；表儿茶素（EC）含量为0.45% ～2.42%，平均值为1.52%，最高的是YDBH茶，最低的是SL茶；表儿茶素没食子酸酯（ECG）含量为2.16%～7.44%，平均值为4.95%，最高的是TBNG茶，最低的是SL茶；儿茶素总量为12.41% ～22.34%，平均值为16.90%，最高的是FQ大白茶，最低的是73-6。

图1 51份云南地方茶树种质主要生化成分聚类结果

2.4 云南地方茶树种质资源儿茶素类及没食子酸含量聚类分析

由图2可以看出，当遗传距离为20时，51份供试茶树种质资源可以分为2个具有明显差异的类群。第Ⅰ类群有37份种质，分别为BWBZ-2茶、SL茶、KLS大叶茶、73-6、DH白毛茶、JKY茶、MW 大叶茶、FY大叶茶、DML大叶茶、SJH大叶茶、YDBH茶、BWBZ-1茶、MSX茶、MD茶、XC细叶茶、GJ大茶树、JK大叶茶、HHCS茶、GJ大叶茶、KLS小叶茶、GJ小茶树、GT茶、LSMD茶、HNH大茶树、MA大茶树、ST大叶茶、LN大叶茶、NDH茶、TC大叶茶、NH茶、MY茶、XPT茶、YY茶、DN茶、XZQ大茶树、SBLS大茶树、MZQ茶；第Ⅱ类群有14份种质，分别为CPT大叶茶、BD大黑茶、FQ大白茶、BMJ茶、MB大叶茶、DML大叶茶、TBNG茶、WJT大叶茶、DTY茶、CX3号、MY丛茶、MB大山茶、SJTZ茶、MT大叶茶。

图2 51份云南地方茶树种质的儿茶素类及没食子酸含量聚类分析

表3 云南地方茶树种质资源儿茶素类及没食子酸含量 （%）

2.5 酚氨比与适制性

酚氨比即茶多酚含量与氨基酸含量的比值，比值小的茶滋味鲜爽，绿茶品质好［18-20］。酚氨比可作为茶树品种适制性的生化指标［21］。普遍认为，酚氨比小于8适制绿茶，在8～15之间红绿兼制，大于15适制红茶。由表4可知，酚氨比＜8的有46份资源，最小的是HHCS茶，只有4.04，适制绿茶。酚氨比≥8的有5份资源，最大的是FQ大白茶，为8.71，均可红绿茶兼制。

表4 51份云南地方茶树种质资源酚氨比

3 结论

茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物是形成茶叶色、香、味的重要物质基础，尤其是茶多酚含量对红茶的品质形成有重要影响［22］。本研究结果表明，51份云南地方茶树种质资源的主要化学成分之间表现出了不同程度变异，变异系数在2.34%～15.92%之间，变异类型比较丰富，有很大的选择潜力；其中，有46份种质适制绿茶，其余5份种质则红绿茶皆适制。

基于茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物进行聚类，可将51份种质分为三大类，其中，第Ⅱ类群具有较高的水浸出物和茶多酚含量，第Ⅲ类群表现出咖啡碱含量较低，这些种质具有目前茶树开发利用上所关注的优异性状，如高茶多酚、低咖啡碱等，既可以直接利用，也可以作为远源杂交与嫁接等高科技育种材料，以进行突破性育种。因此，从发现优异或特异基因型需要出发，对种质资源的鉴定评价必须从群体鉴定改为个体或单株鉴定，从表型鉴定深入到基因鉴定。

51份云南地方茶树种质资源的儿茶素组分有明显的差异性，变异系数为13.1% ～60.2%；经聚类分析划分为两类，第Ⅰ类群的儿茶素总量及 GA、D，L-C、EGCG、EC、ECG含量都高，EGC含量较低；第Ⅱ类群表现为儿茶素总量及EGC、ECG含量都较低。本研究结果可为选育出优异的高儿茶素和低儿茶素茶树品种提供科学依据。