65 份叶色紫化茶树种质资源生化成分分析

吉庆勇，娄艳华，何卫中，邵静娜，疏再发，刘 瑜，郑生宏

丽水市农业科学研究院，浙江 丽水 323000

茶树种质资源是茶树育种、遗传研究和生产利用的物质基础，世界各主要产茶国家都很重视茶树种质资源的收集和种质创新。紫化茶树是一种芽叶颜色不同于常规绿芽的特异茶树种质资源，花青素含量高，在地方有性群体品种中占有较大比例，目前具有代表性的紫化茶树品种有云南省选育的“紫娟”、浙江省选育的“苔香紫”及福建省选育的“大红袍”与“红芽佛手”等[1]。研究发现，紫化茶树品种的芽叶深浅程度与花青素含量的高低相关，不同茶树品种芽叶的红紫色程度不同[2]，特别是夏秋季节的茶树芽叶88.7% 会呈现微红紫色或红紫色[3]。 我国茶树种质资源非常丰富，种质资源的遗传多样性举世瞩目。本项目组收集、保存丽水本地及周边地区的紫化茶树种质资源65 份，分别对其新梢生化成分及芽叶色差进行测定分析，旨在为紫化茶树种质资源的研究和利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为近四年来收集的丽水及丽水周边县市区松阳、遂昌、庆元、莲都、景宁、云和等群体种茶园中叶色紫化茶树资源，通过嫁接或扦插方法进行扩繁，定植于丽水市农林科院茶树品比试验园，品比园位于浙江省丽水市莲都区大港头北埠村，65 份茶树资源分别命名为ZY-1 ～ ZY-65，对照品种为福鼎大白茶（CK）。2018 年3—4 月，分别采摘各资源（品系）一芽二叶标准的新梢制成蒸青样，备用。

1.2 试验方法

1.2.1 常规品质成分测定

分别参照GB/T 8313—2008 测定茶样中的茶多酚含量[4]、GB/T 8314—2013 测定游离氨基酸总量[5]、GB/T 8312—2013 测定咖啡碱含量[6]及GB/T 8305—2013 测定水浸出物含量[7]。

1.2.2 叶绿素含量测定

采用95%乙醇直接浸提法。叶绿素a = 12.7×A663-2.69×A645；叶 绿 素b = 22.9×A645-4.63×A663；叶绿素总量 = 20.2×A645＋8.2× A663； 类 胡 萝 卜 素 = （1000× A450-2.05-14.8×Cb）/245。

1.2.3 花青素含量测定

参照于晓南的检测方法[8]。

1.2.4 芽叶色泽测定

采用CR-5 电脑色差计（杭州市柯盛行仪器有限公司生产）分别测定各紫芽资源一芽二叶蒸青样的L、a 和b 值。L 值表示明亮度，介于0 ～ 100 之间，L 值越大越明亮；a 值表示红绿相比程度，值在-80 ～ 100 之间，a 值越大颜色越红，越小颜色越绿；b 值表示黄蓝相比程度，b 值在 -80 ～ 70 之间，值越大颜色越黄。测定前用标准白板校对，随机取各资源（品系）30 个进行测定，以平均值为该色泽表征值，记录L、a 和b 数值[9]。

2 结果与分析

2.1 主要生化成分含量

2.1.1 常规品质成分

从表1 可知，水浸出物含量最高的是ZY-34（49.99%），最低为ZY-50（35.26%）；其中水浸出物含量超过49%的紫芽资源有22 份，占33.85%。茶多酚含量最高的是ZY-22（41.19%），含量最低为ZY-16（25.77%），其中80% 的紫芽资源在30% ～ 40%。咖啡碱含量最高的是ZY-5（5.61%），其次是ZY-18（5.20%），最低的是ZY-44（2.56%），86%的资源在3.0% ～ 4.5%。氨基酸含量最高的是ZY-16（7.78%），最低的是ZY-5（1.67%），22%的资源含量在5% ～ 7%。酚氨比值从3.31（ZY-16）到21.07（ZY-5），变异幅度较大；其中酚氨比低于8 的资源有20 份，酚氨比高于15 的有7 份。

2.1.2 叶绿素与类胡萝卜素

由表2 可看出，65 份资源中，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量最高的是ZY-4，分别为1.66 mg/g、0.63 mg/g、2.31 mg/g 和9.13 mg/g，分别较对照福鼎大白茶高53.61%、47.62%、51.52%和60.13%。

2.1.3 可溶性糖

图1 结果表明，可溶性总糖含量最高的是ZY-8，为8.86%，较对照福鼎大白茶高4.64%；其次是ZY-33，为8.18%，较对照福鼎大白茶高3.96%；可溶性总糖含量最低的是ZY-57，为1.65%，较对照福鼎大白茶低2.57%。65份资源中，可溶性糖含量≥6%的紫芽资源有11 个，分别为ZY-1（6.65%）、ZY-8（8.86%）、ZY-9（6.17%）、ZY-10（6.14%）、ZY-17（6.78%）、ZY-21（6.52%）、ZY-32（6.43%）、ZY-33（8.18%）、ZY-40（6.82%）、ZY-41（6.26%）和ZY-60（7.13%）。

表1 正交试验红茶感官品质及评分Table 1 Results of the main biochemical component of 65 tea germplasm resources with purple buds

2.1.4 花青素

由表3 可以看出，65 份资源春季的花青素含量为1.65 ～ 15.56 mg/g，夏季的花青素含量为3.21 ～ 35.57 mg/g，总体表现为夏茶＞春茶。65份资源春茶花青素含量与芽叶色泽基本一致，花青素含量越高，芽叶的颜色越深。ZY-1 春茶花青素含量最高，为15.56 mg/g，高出对照福鼎大白茶5 倍。春茶花青素含量高的茶树资源夏茶不一定高。夏茶花青素最高的是ZY-50，为35.57 mg/g，是对照福鼎大白茶的11 倍。

2.2 芽叶色泽

表4可知，对照福鼎大白茶的明亮度L最大，为24.87，ZY-18 的明亮度L 最小，为14.97，说明L 值越小，芽叶颜色越紫，反之芽叶颜色越绿。a 值则表示红绿相比程度，越大颜色越红紫，越小颜色越绿，ZY-60 的a 值最大，为1.32，其次为ZY-38，a 值为0.97；b 值则表示黄紫相比程度，越大颜色越黄，越小颜色越紫，ZY-15 的b 值最小，ZY-53 的b 值最大。

2.3 相关性分析

表2 65 份紫芽茶树资源叶绿素与类胡萝卜素含量Table 2 Results of chlorophyll content of purple shoots of 65 tea germplasm resources

图1 65 份紫芽资源可溶性总糖含量Figure 1 Results of total soluble sugar content of purple shoots of 65 tea germplasm resources

表3 65 份紫芽茶树资源花青素含量 （mg/g）Table 3 Anthocyanin content of purple shoots of 65 tea germplasm resources （mg/g）

由表5 可看出，氨基酸与茶多酚呈极显著负相关，花青素含量（春）与叶绿素a、叶绿素b 和叶绿素总量呈显著正相关，类胡萝卜素与可溶性总糖[10-12]、叶绿素a、叶绿素b 和叶绿素总量有显著性关系，明亮度L 与花青素春茶和花青素夏茶呈显著负相关，测色值a 与水浸出物、茶多酚、氨基酸、酚氨比间有显著性关系，测色值b 与叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素、花青素春茶、花青素夏茶、明亮度L和测色值a 均有显著相关性。

3 结论与讨论

茶树种质资源是茶树育种、遗传研究和生产利用的物质基础[13]。茶树的叶片与芽叶色泽、鲜叶内含成分、适制性和茶叶品质有着密切关系[14]，除直观颜色差异外，紫化茶树资源的内含生化成分具有特殊性[15]，叶色紫化的深浅程度与其芽叶化学组成各不相同。蔡丽[16]等研究发现，茶叶中各生化成分含量是相辅相成互相影响的，紫娟茶外观呈色差异受叶绿素a 含量影响较大，且花青素含量越高，呈色差异越显著。应震[17]等研究发现紫芽茶树品种叶绿素和类胡萝卜素是叶片重要的呈色因素，花青素合成的方向很可能会影响植物组织颜色的形成。本试验研究发现，叶色紫化茶树对叶绿素a 和类胡萝卜素含量的影响较大，且春季的花青素含量与叶绿素a 和类胡萝卜素含量均有相关性。但也有研究表明，成熟绿色芽叶中叶绿素总量及叶绿素a、叶绿素 b、类胡萝卜素的含量都极显著高于紫芽叶[18-19]，这与陈伟等[20]的研究相一致，且他们的研究还表明，成熟绿芽叶中可溶性总糖含量比幼嫩紫芽叶高2 倍；也有研究发现紫芽茶的可溶性糖含量普遍高于绿芽品 种[21-22]，这与本试验研究结果一致。

表4 65 份紫芽茶树资源芽叶色泽分析Table 4 Analysis of bud and leaf color of purple shoots of 65 tea germplasm resources

本试验研究发现明亮度L 和测色值b 与春季的花青素含量有极显著相关性。游小妹[23]等研究发现，紫芽芽叶中花青素含量与芽叶色泽深浅程度有密切关系，与各生化成分之间没有显著性关系；而本试验研究发现花青素含量与叶绿素含量有密切关系，与各生化成分之间没有显著性相关。随着花青素含量增加，紫化的程度会越高。据研究报道，深紫品种的花青素含量约为浅紫品种的5 倍，常规品种紫色芽叶中的花青素含量为其正常黄绿色芽叶的2.46 倍[24]。本试验结果发现，紫芽茶树品种ZY-1 是绿芽对照品种的7.7 倍。周琼琼等[25]研究发现，紫芽茶相对于绿芽品种含有较高的茶多酚和咖啡碱。王丽鸳[26]等研究发现紫芽茶树品种的咖啡碱含量略高于普通的绿色芽叶品种。吴华玲[27]等研究认为紫芽茶的氨基酸含量一般低于绿芽品种，与本试验研究结果不一致，这可能与品种间的差异性和多样性有关。刘富知等[28]的研究表明，紫色芽叶比绿色芽叶的茶多酚含量高，氨基酸含量低，而萧力争[29]等研究结果表明，茶树紫化芽叶紫色深浅程度与茶多酚、咖啡碱和游离氨基酸没有直接相关性，这与本试验研究结果一致。本试验研究发现氨基酸≥5.0%的种质有14 个，可作为特异种质资源；茶多酚含量≥35.0%的种质有14 个，可作为优异种质资源[29]。已有研究表明，紫芽茶鲜叶的酚氨比8 ～ 15 属于红绿兼制的品种[30-31]。程启坤[10]等研究表明，酚氨比低的（＜ 8）一般适制绿茶，酚氨比高的（＞ 15）一般适制红茶，在中间的为红绿兼制型。本研究筛选出的65 份紫芽资源中酚氨比低于（＜ 8）的资源有20 份，酚氨比高于（＞15）的有7 份。

表5 65 份紫芽茶树资源相关性分析Table 5 Correlation analysis of purple shoots of 65 tea germplasm resources

近年来，红紫色芽叶因其成茶制品的高花青素含量逐渐得到重视，茶树育种专家从自然变异的红紫芽群体中选育出了一批性状稳定、全年新梢都呈现出红紫色的特异性茶树种质资源。浙江茶树种质资源丰富，继续收集、发掘和繁殖更新叶色紫化茶树资源，以获得更多的紫芽茶树新品系，为我国特色茶资源的开发利用与特色茶产业的发展提供更多种质材料。