丁帥濤,程曉梅,張 亞,萬 斌,任華江,2,3,江昌俊,余有本,紀曉明,2,3,胡 歆,2,3
(1.咸陽涇渭茯茶有限公司,陜西咸陽 712044;2.陜西蒼山秦茶集團有限公司,西安 710003;3.國家林業局茯茶工程技術研究中心,陜西咸陽 712044;4.安徽農業大學,合肥 230036;5.西北農林科技大學,陜西楊凌 712100)
茶樹是中國重要的經濟作物,具有重要的飲用、科研及經濟價值,屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)茶種(Camelliasinensis),中國最早發現、栽培茶樹及利用茶葉[1]。茶樹種質資源是茶樹育種、遺傳研究及生產利用的重要物質基礎,從表型性狀[2-4]、生化成分[5-8]及分子生物學[9-11]等方面對茶樹種質資源進行科學鑒定分類,在此基礎上創新性利用優異茶樹種質資源,對獲取適宜特定地區栽種的優異茶樹種質資源,豐富茶樹種質資源類型具有科研價值。
雖然以DNA分子標記為標志的分子生物學手段在茶樹種質資源鑒定分類、遺傳多樣性研究、指紋圖譜構建等方面具有廣泛應用,但檢測技術相對較繁瑣,仍缺乏一套全面的分子標記檢測標準體系和標準指紋圖譜,在一定程度上影響檢測結果的準確性和科學性[9-11]。表型性狀鑒定是茶樹種質資源研究最基本的途徑,水浸出物、茶多酚、氨基酸及咖啡堿等主要生化成分是茶葉風味及營養價值的主要決定因素。近年來,依據表型性狀和生化成分對茶樹種質資源進行初步鑒定分類的研究較多[2-8],在保證栽培措施和環境因素一致的條件下,檢測方法相對較簡單,易于掌握和操作,鑒定分類結果具有一定的準確性、穩定性和代表性,在一定程度上為茶樹種質資源鑒定分類、遺傳育種選材提供基礎性資料和參考依據。
陜南茶區北依秦嶺,南屏巴山,境內茶樹種質資源遺傳多樣性豐富,是中國江北茶區高產、優質、高抗茶樹品種資源天然基因庫之一。肖永綏[12]、程良斌[13]按照地域分布、栽培歷史及組成類型將陜西茶樹種質資源分為紫陽群體、西鄉大河壩群體、南鄭碑壩群體、寧強廣坪群體、白河歌風群體、山陽漫川群體和苦茶群體7大群體種。目前,紫陽縣擁有首批國家級茶樹良種紫陽群體種,西鄉縣擁有極具地域特色的大河壩群體種,南鄭縣擁有歷史悠久的碑壩群體種,具有顯著地域群體特性和豐富遺傳多樣性[12-14]。近幾年來有關陜西茶樹種質資源鑒定分類的研究較多[2,15-17],但采集的茶樣多數來自陜西省茶樹種質資源圃或西北農林科技大學茶葉試驗站,具有一定的局限性,不能真實代表當地群體種茶樹種質資源遺傳多樣性。為進一步了解陜西茶樹種質資源狀況及其遺傳多樣性,挖掘整理、保護利用陜西茶樹種質資源,篩選適宜該地茶區栽種的優異茶樹種質資源,本研究選取陜西漢中西鄉(1~7)、商洛商南(8~14)、安康紫陽(15~38)共計38份當地群體種茶樹種質資源作為試驗材料,對其表型性狀和生化成分進行調查和分析,鑒定評價其表型性狀和生化成分遺傳多樣性,以期為陜西優異茶樹種質資源選育提供基礎性種質資源信息和科學依據。
供試茶樹種質資源材料于2017年-2018年4-5月采摘自陜南茶區當地群體種,其中漢中西鄉(1~7),商洛商南(8~14),安康紫陽(15~38)。采摘供試茶樹種質資源一芽二葉,按照統一標準微波殺青,80 ℃干燥固樣,備用。
1.2.1 茶樹種質資源表型性狀觀測項目及方法[18-19]篩選生長健壯、樹型完整茶樹單株,觀測典型成熟葉表型性狀(葉長、葉寬、葉面積、葉形、葉色、葉身、葉緣、光澤性、葉面隆起性、葉片著生角度),觀察并記錄茶樹新梢性狀(芽葉色澤、芽葉光澤、芽葉茸毛)。茶樹種質資源表型性狀級別和變異范圍見表1,數值型性狀按照實測值統計分析,描述型性狀根據表型性狀分級賦值后統計分析。

表1 茶樹種質資源表型性狀級別和變異范圍Table 1 Phenotypic traits degree and heteromorphosis of tea germplasm resources
1.2.2 茶樹種質資源生化成分測定項目及方法[20]水浸出物質量分數:GB/T 8305-2013《茶-水浸出物測定》;茶多酚質量分數:GB/T 8313-2008《茶-茶多酚測定》;氨基酸質量分數:GB/T 8314-2013《茶-氨基酸總量的測定》;咖啡堿質量分數:GB/T 8312-2013《茶-咖啡堿測定》。
采用Microsoft Excel 2007進行數據處理。利用Shannon-Wiener遺傳多樣性指數H′來評價表型性狀的遺傳多樣性大小[21],其中H′=-∑Pi*lnPi,Pi=Ni/N,Pi為某表型性狀第i級內個體數占總個體數的百分比,Ni表示某表型性狀第i級內個體數,N為個體總數。
利用SPSS 19.0軟件進行數據統計分析及聚類分析,采用系統聚類最遠臨元素的方法對茶樹種質資源表型性狀進行Q型聚類分析,用平方歐氏距離繪制聚類分析結果樹狀圖。
2.1.1 表型性狀及遺傳多樣性指數 對茶樹種質資源表型性狀及遺傳多樣性指數進行統計和分析(表2)。結果表明:不同表型性狀在其描述級別上呈不均勻分布,相同表型性狀之間變異幅度較大,不同表型性狀變異系數和遺傳多樣性指數差異較大,其中葉長變異系數最小(19.88%),葉色變異系數最大(55.96%),平均變異系數31.84%;芽葉光澤遺傳多樣性指數最小(0.691 8),葉長遺傳多樣性指數最大(2.003 0),平均遺傳多樣性指數1.105 9;數值型性狀(葉長、葉寬、葉面積)遺傳多樣性指數均大于描述型性狀(葉種類、葉形、葉色等)。
上述研究結果與李瑞等[2]、蔣會兵等[3]、田甜等[4]的結果存在一定差異,可能與茶樹種質資源材料選擇地域和種類不同有關,不同地域間茶樹種質資源遺傳多樣性指數不同。本研究結果在一定程度上表明陜西漢中、安康、商洛茶樹種質資源表型性狀變異豐富,基于表型性狀對茶樹種質資源篩選潛力較大。

表2 茶樹種質資源表型性狀統計及遺傳多樣性指數(H′)Table 2 Phenotypic traits and diversity index(H′) of tea germplasm resources
2.1.2 生化成分及遺傳多樣性指數 對茶樹種質資源生化成分及遺傳多樣性指數進行統計和分析(表3)。結果表明:不同茶樹種質資源生化成分之間差異明顯,變異系數和遺傳多樣性指數差異較大。其中變異系數為10.89%(水浸出物)~30.03%(酚氨比),平均變異系數21.78%;遺傳多樣性指數為1.770 1(水浸出物)~2.049 2(茶多酚),平均遺傳多樣性指數1.890 0。
水浸出物是茶湯主要呈味物質,其質量分數高低反映茶葉中可溶性物質的多少,標志著茶湯的厚薄、滋味的濃強程度,從而在一定程度上反映茶葉品質的優劣。由表3可知,茶樹種質資源水浸出物質量分數為29.70%~51.70%,平均值45.42%,超過平均值的占比60.53%,表明陜西茶樹種質資源內含物質較豐富。在茶樹種質資源生化成分的4個指標中,水浸出物變異系數最小,為10.89%,遺傳多樣性指數為1.770 1,表明水浸出物質量分數雖然變幅較大,但基于水浸出物質量分數對茶樹種質資源篩選改良潛力較小。茶多酚是一類存在于茶葉中的多元酚混合物,以兒茶素為主體成分,占多酚類物質總量70%~80%。茶多酚在茶湯中呈苦澀味,有較強刺激性,是形成茶葉品質的重要活性物質,其質量分數高低對茶葉品質形成具有重要作用。由表3可知,茶樹種質資源茶多酚質量分數為10.48%~24.15%,平均值16.34%,有18份茶樹種質資源茶多酚質量分數高于平均值,變異系數19.64%,遺傳多樣性指數最大,為2.049 2,結果表明基于茶多酚質量分數對茶樹種質資源篩選改良潛力較大。其中有4份茶樹種質資源茶多酚質量分數高于20%,17號最高(24.15%),其次為24號(22.61%)、12號(22.46%)和4號(20.12%),可作為高茶多酚特異種質資源進一步篩選;20號茶樹種質資源茶多酚質量分數最小,為10.48%,可作為低茶多酚特異種質資源進一步篩選。氨基酸是茶葉主要化學成分之一,其質量分數高低反映茶湯滋味鮮爽性,是茶湯滋味的重要化學成分。由表3可知,茶樹種質資源氨基酸質量分數為1.31%~3.10%,平均值2.20%,超過平均值的占比39.47%,變異系數21.92%,遺傳多樣性指數1.8969。其中有4份茶樹種質資源氨基酸質量分數高于3.00%,1號最高(3.10%),17號(3.06%)、22號(3.04%)和33號(3.01%)次之,可作為高氨基酸特異種質資源進一步篩選。

表3 茶樹種質資源生化成分及遺傳多樣性指數(H′)Table 3 Biochemical components and diversity index(H′) of tea germplasm resources
茶葉中嘌呤堿主要有咖啡堿、可可堿、茶堿,以咖啡堿質量分數最高,是構成茶湯滋味的重要成分之一。由表3可知,茶樹種質資源咖啡堿質量分數為1.24%~3.97%,平均值2.70%,低于平均值的占比42.11%,變異系數26.42%,遺傳多樣性指數1.981 4。其中有4份茶樹種質資源咖啡堿質量分數低于1.60%,8號最低(1.24%),10號(1.44%)、11號(1.46%)和9號(1.53%)次之,可作為低咖啡堿特異種質資源進一步篩選。酚氨比(TP/AA)是茶葉中茶多酚和氨基酸質量分數的比值。茶多酚和氨基酸是茶葉品質成分中含碳化合物和含氮化合物的突出代表,其比值反映茶葉兩大主要品質成分配比情況,可在相當程度上判定鮮葉品質屬性及成茶品質優劣。普遍認為,適制綠茶的茶樹品種要求酚氨比較低(TP/AA<8),適制紅茶的茶樹品種要求酚氨比較高(TP/AA>15)。由表3可知,茶樹種質資源酚氨比為4.54~14.95,平均值7.76,變異系數最大30.03%,其中酚氨比小于8的有23份,占比60.53%,酚氨比最大的為14號(14.95%),結果表明陜西茶樹種質資源多數適制綠茶,其余紅綠茶兼制。
本研究結果與王新超等[5]、鄢東海等[6]、王小萍等[7]、堵源康等[8]的結果相似,茶多酚、氨基酸、咖啡堿變異系數和遺傳多樣性指數均較大,基于茶多酚、氨基酸、咖啡堿對茶樹種質資源篩選改良潛力較大,但茶樹種質資源生化成分指標不盡相同,這與茶樹種質資源種類及其生長地區氣候、土壤、地勢及管理等因素關系密切。
對陜西不同地區茶樹種質資源生化成分進行統計和分析(圖1),結果表明:不同地區茶樹種質資源不同生化成分之間也存在明顯差異。水浸出物質量分數以安康紫陽地區較高(48.27%),商洛商南地區較低(36.83%);茶多酚質量分數以商洛商南地區較高(18.94%),漢中西鄉地區和安康紫陽地區差異較小;氨基酸和咖啡堿質量分數在3個地區間變化趨勢一致,均是安康紫陽地區>漢中西鄉地區>商洛商南地區;酚氨比以商洛商南地區較高(11.22%),安康紫陽地區較低(6.68%)。綜上所述,安康紫陽地區茶樹種質資源水浸出物、氨基酸、咖啡堿質量分數均較高,茶樹種質資源內含成分較豐富,這與紫陽擁有首批國家級茶樹良種紫陽群體種關系密切,為陜西優異茶樹種質資源的篩選提供豐富資源。
2.2.1 表型性狀與生化成分相關性 對茶樹種質資源表型性狀與生化成分的相關性進行統計和分析(表4)。結果表明:水浸出物質量分數與氨基酸、咖啡堿質量分數呈極顯著正相關,與酚氨比呈極顯著負相關,與芽葉色澤、芽葉光澤呈顯著正相關;茶多酚與酚氨比呈極顯著正相關;氨基酸與咖啡堿呈極顯著正相關,與酚氨比呈極顯著負相關,與芽葉光澤呈顯著正相關;咖啡堿與酚氨比呈極顯著負相關,與芽葉光澤呈顯著正相關;酚氨比與葉片著生角度呈顯著正相關,與芽葉色澤、芽葉光澤呈顯著負相關。葉長與葉寬、葉面積、葉種類呈極顯著正相關;葉寬與葉面積、葉種類呈極顯著正相關,與葉形呈顯著負相關;葉面積與葉種類呈極顯著正相關;葉形與光澤性呈顯著負相關;葉色與光澤性呈極顯著正相關,與葉片著生角度呈顯著負相關;葉面隆起性與芽葉色澤呈顯著負相關。其余性狀間相關性不顯著。

圖1 不同地區茶樹種質資源生化成分Fig.1 Biochemical components of tea germplasm resources in different geographical distributions

綜上所述,茶樹種質資源生化成分質量分數與某些表型性狀有一定相關性,地域及生長環境的不同影響茶樹葉片光澤性、葉面隆起性、葉片著生角度、芽葉色澤、芽葉光澤等,并最終在一定程度上影響茶樹種質資源水浸出物、氨基酸、咖啡堿質量分數。茶樹種質資源表型性狀遺傳多樣性是DNA分子遺傳多樣性與環境多樣性的綜合表現,生化成分遺傳多樣性是蛋白質表達多樣性與環境多樣性的綜合表現,這與田甜等[4]研究結果相似,表明篩選優異茶樹種質資源需要兼顧表型性狀和生化成分的遺傳多樣性。
2.2.2 表型性狀和生化成分主成分 對茶樹種質資源表型性狀和生化成分進行統計和分析(表5),得到8個主成分特征值及其累計貢獻率(圖2)及19個成分載荷分析圖(圖3),其中8個主成分累計貢獻率達到85.381%,包含19個成分大部分信息,可以用來綜合評價陜西茶樹種質資源。

表5 茶樹種質資源表型性狀和生化成分主成分分析Table 5 Principal analysis of phenotypic traits and biochemical components of tea germplasm resources
由表5和圖2可知,PC1特征值為4.810,貢獻率25.316%,主要解釋水浸出物、氨基酸、咖啡堿、葉長、葉寬、葉面積、葉種類及芽葉光澤等信息,為生化成分和葉面積高度相關因子;PC2特征值為3.396,貢獻率17.875%,主要解釋酚氨比、葉長、葉寬、葉面積、葉種類等信息,為葉面積高度相關因子;PC3特征值為1.996,貢獻率10.503%,主要解釋茶多酚、氨基酸及葉面隆起性等信息,為生化成分高度相關因子;PC4特征值為1.714,貢獻率9.021%,主要解釋葉形和芽葉茸毛等信息;PC5特征值為1.531,貢獻率8.057%,主要解釋葉色、光澤性和芽葉茸毛等信息;PC6特征值為1.009,貢獻率5.308%,主要解釋葉身、氨基酸等信息;PC7特征值為0.929,貢獻率4.891%,主要解釋茶多酚等信息;PC8特征值為0.838,貢獻率4.410%,主要解釋葉緣等信息。綜上所述,PC1、PC3、PC6、PC7為生化成分高度相關因子,PC2、PC4、PC5、PC8為表型性狀高度相關因子。
由不同成分載荷分析圖(圖3)可知,不同成分在各個主成分中的載荷并不相同,同一成分對不同主成分的影響有主次和正反之分,水浸出物、氨基酸、咖啡堿和芽葉光澤聚集較近,葉色、光澤性和芽葉色澤聚集較近,葉長、葉寬、葉面積、葉種類和葉緣聚集較近,表明這些成分之間相關性較大,與分析結果一致。這與李瑞等[2]、田甜等[4]、王飛權等[22]研究結果相似,相關性較大的性狀往往聚集較近。

圖2 茶樹種質資源表型性狀和生化成分主成分分析Fig.2 Principal analysis of phenotypic traits and biochemical components of tea germplasm resources

圖3 茶樹種質資源表型性狀和生化成分不同性狀類型載荷分析Fig.3 Load analysis of phenotypic traits and biochemical components in different trait types of tea germplasm resources
基于表型性狀和生化成分對茶樹種質資源進行統計和聚類分析(圖4),結果表明:兩種聚類分析結果并不一致,在歐氏距離為10時,基于表型性狀的聚類分析將陜西茶樹種質資源分為兩大類群,基于生化成分的聚類分析將陜西茶樹種質資源分為3大類群,每個類群包含若干個亞群,每個亞群包含茶樹種質資源類型和數量不相同。由圖4和圖5可知,基于表型性狀的聚類分析結果表明,第Ⅰ類群包含24份茶樹種質資源,第Ⅱ類群包含14份茶樹種質資源,每個類群種均包含有3個地域不同份數的茶樹種質資源。由表6可知,第Ⅰ類群茶樹種質資源葉面積較大,葉色深綠或綠色,第Ⅱ類群茶樹種質資源葉面積較小,葉色深綠、綠色或黃綠色。漢中西鄉地區(1~7)、商洛商南地區(8~14)、安康紫陽地區(15~38)的茶樹種質資源地理距離較近,但并沒有單一地嚴格依據地域聚集在一個類群中,而是與茶樹種質資源的表型性狀有密切關系,但聚類在一個類群中的茶樹種質資源其表型性狀也有一定差別,這可能與不同茶區間茶樹種質資源存在相互引種和基因交流有關。
基于生化成分的聚類分析結果表明,第Ⅰ類群包含25份茶樹種質資源,主要來源于漢中西鄉地區和安康紫陽地區,第Ⅱ類群包含7份茶樹種質資源,主要來源于漢中西鄉地區、安康紫陽地區和商洛商南地區,第Ⅲ類群包含6份茶樹種質資源,均來源于商洛商南地區。由表7可知,不同類群茶樹種質資源生化成分質量分數不相同,第Ⅰ類群茶樹種質資源具有較高的水浸出物、氨基酸和咖啡堿質量分數,茶多酚質量分數、酚氨比較低,較適制綠茶;第Ⅲ類群茶樹種質資源具有較低的水浸出物、氨基酸和咖啡堿質量分數,酚氨比質量分數較高,紅綠茶兼制;第Ⅱ類群茶樹種質資源具有較高的茶多酚質量分數,其余成分質量分數適中,紅綠茶兼制。
這些聚類分析結果與陳熙[11]基于分子標記的聚類分析結果也不盡一致。綜上可知,聚類分析結果與茶樹種質資源表型性狀和生化成分、DNA分子的遺傳多樣性和地域分布關系密切。本研究結果表明,陜西茶樹種質資源基于表型性狀和生化成分具有較高的遺傳多樣性,但單一依據表型性狀或生化成分進行茶樹種質資源聚類分析具有一定局限性,綜合應用表型性狀、生化成分、DNA分子的遺傳多樣性進行茶樹種質資源的科學鑒定和分類有利于進一步推進其精準高效育種工作。

圖4 茶樹種質資源基于表型性狀和生化成分的聚類分析Fig.4 Cluster analysis of phenotypic traits and biochemical components of tea germplasm resources

圖5 基于表型性狀和生化成分聚類分析的茶樹種質資源不同類群及其數量Fig.5 Cluster analysis of phenotypic traits and biochemical components of tea germplasm resources in different groups and its numbers

類群Groups 葉長/cmLeaf length葉寬/cmLeaf width 葉面積/cm2Leaf size表型性狀Phenotypic traitsⅠ110.25 45.92 35.84 中、小葉, 橢圓、長橢圓,深綠、綠色Medium and small leaf,elliptic and oblong,dark green and medium green Ⅱ79.79 34.36 19.79 大、中葉,橢圓、長橢圓,深綠、綠色、黃綠Large and medium leaf,elliptic and oblong,dark green,medium green and yellow green
具有高茶多酚、高氨基酸和低咖啡堿特性的茶樹種質資源的篩選和利用具有重要科學價值及經濟價值,為茶樹遺傳育種提供新的研究方向。基于生化成分(水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿)對陜西特異性茶樹種質資源進行篩選(表8),共篩選出高水浸出物(>50%)茶樹種質資源3份,高茶多酚(>20%)茶樹種質資源4份,高氨基酸(>3%)茶樹種質資源4份,低咖啡堿(<1.6%)茶樹種質資源4份。17號茶樹種質資源具有高水浸出物、茶多酚、氨基酸特征,22號茶樹種質資源具有高水浸出物、氨基酸特征,均來源于安康紫陽地區。結合表型性狀對茶樹種質資源進一步篩選(圖6),還發現一株芽葉呈紫色的單株(17號),一株開花較早的單株(18號),一株葉片顏色呈墨綠色的單株(26號)。這些生化成分或表型性狀呈現出特異性的茶樹種質資源是遺傳研究和品種創新的物質基礎,有待進一步跟蹤鑒定。

表7 不同類群茶樹種質資源生化成分質量分數及酚氨比Table 7 Biochemical components of tea germplasm resources in different groups

表8 特異性茶樹種質資源生化成分Table 8 Biochemical components of special tea germplasm resources
注:括號外數據為資源編號,括號內數據為質量分數之值。
Note:Data outside parenthesis are resource accessions, in parenthesis are mass fraction.

圖6 特異性茶樹種質資源表型性狀Fig.6 Phenotypic traits of special tea germplasm resources
陜西茶樹種質資源表型性狀變異豐富,不同表型性狀變異系數和遺傳多樣性指數差異較大,其中葉長、葉寬、葉面積等14個表型性狀變異系數為19.88%~55.96%,平均變異系數31.84%,遺傳多樣性指數為0.691 8~2.003 0,平均遺傳多樣性指數1.105 9。
對不同省份(廣西[5]、四川[7]、貴州[23]、河南[24]、廣東[25]、福建[22])茶樹種質資源遺傳多樣性比較可知,基于生化成分平均變異系數四川(26.80%)>廣西(25.80%)>貴州(25.45%)>廣東(25.11%)>福建(24.58%)>河南(21.70%);基于水浸出物平均質量分數四川(51.7%)>廣東(47.48%)>福建(46.66%)>貴州(45.51%)>河南(43.17%)>廣西(41.9%);基于茶多酚平均質量分數廣東(31.09%)>福建(30.83%)>廣西(28.7%)>四川(21.9%)>河南(18.47%)>貴州(17.94%);基于氨基酸平均質量分數貴州(3.66%)>廣東(3.04%)>河南(3.01%)>四川(2.9%)=廣西(2.9%)>福建(2.25%);基于咖啡堿平均質量分數貴州(3.74%)>廣西(3.6%)>福建(3.33%)>廣東(3.27%)>四川(3.0%)>河南(2.88%)。這些研究結果表明,不同省份茶樹種質資源的遺傳多樣性豐富程度不一致,水浸出物、茶多酚、氨基酸和咖啡堿質量分數的差異性也不一致,這與不同茶樹種質資源適應不同省份的生長環境關系密切,南方茶區(四川、廣西、貴州、廣東、福建)茶樹種質資源生化成分質量分數普遍高于江北茶區(河南),遺傳多樣性豐富程度也高于江北茶區(河南)。陜西茶樹種質資源基于生化成分的平均變異系數21.78%,平均遺傳多樣性指數1.890 0,稍小于廣西[5](1.90)和四川[7](1.92),明顯小于福建[22](2.04)和貴州[23](2.31),其中水浸出物質量分數45.42%、茶多酚質量分數16.34%、氨基酸質量分數2.20%、咖啡堿質量分數2.70%,結果表明陜西茶樹種質資源遺傳多樣性豐富程度不及南方茶區,這與陜西漢中、商洛、安康屬于江北茶區有關。綜上所述,本研究結果在一定程度上說明,陜西茶樹種質資源的遺傳基礎豐富、遺傳多樣性較高且具有明顯的地域特性,茶樹種質資源不同區域群體之間存在較大的遺傳分化,具有較大的改良潛力。
本研究結果還表明,茶樹種質資源生化成分質量分數與某些表型性狀有一定的相關性,不同地域及生長環境影響茶樹葉片或芽葉相關表型性狀,并最終在一定程度上影響茶樹種質資源水浸出物、氨基酸和咖啡堿質量分數。主成分分析共得到8個主成分,累計貢獻率為85.381%,包含19個成分大部分信息,可以用來綜合評價陜西茶樹種質資源,其中PC1、PC3、PC6、PC7為生化成分高度相關因子,PC2、PC4、PC5、PC8為表型性狀高度相關因子。
基于表型性狀和生化成分的聚類分析結果并不一致,這與李瑞等[2]、田甜等[4]、王新超等[5]、王小萍等[7]、陳正武等[23]、蘇會等[24]、王飛權等[22]研究結果相似,丁洲等[26]基于表型性狀和DNA分子的安徽茶區優良群體種的聚類分析結果也不一致,王令等[27]基于SCoT標記的陜西茶樹種質資源遺傳多樣性分析結果表明單純依據地理分布不能準確劃分茶樹品種,聚類在一個類群中的材料其表型性狀有一定差別,來源相同、葉面積及葉形相似的材料未聚類在一個類群。可見,聚類分析結果與茶樹種質資源表型性狀、生化成分、DNA分子遺傳多樣性和地域分布關系密切,本研究結果在一定程度上表明基于表型性狀和生化成分的陜西茶樹種質資源具有較高的遺傳多樣性。
基于表型性狀和生化成分進行特異性茶樹種質資源篩選,初步得到具有特異性表型性狀的單株共計3株,得到高水浸出物、高茶多酚、高氨基酸和低咖啡堿特性的單株共計15株。這些表型性狀或生化成分呈現出特異性的茶樹種質資源是遺傳研究和品種創新的物質基礎,對充分發掘和利用豐富的陜西地方群體種種質資源,整合和保護茶樹種質資源、選育優異茶樹品種具有重要意義。
隸屬江北茶區的陜南茶樹種質資源遺傳多樣性豐富程度稍低于南方茶區的四川、廣西、貴州等地,這可能與陜西還沒有充分認識到茶樹種質資源保護利用的重要性、原生性古茶樹或野生茶樹因缺少必要的有效保護而逐年減少、集中保存的核心茶樹種質資源數量有限、開展DNA分子水平的鑒定與應用較少等有一定關系。因此,下階段應積極開展陜西茶樹種質資源收集、鑒定及保護工作,搭建陜西茶樹種質資源數據庫共享平臺,建立核心茶樹種質資源圃,以最少數量茶樹種質資源代表陜西茶樹及野生近緣種最大限度的遺傳多樣性,同時加強省外優異茶樹種質資源引繁工作,提高陜西茶樹種質資源綜合育種水平,培育更多的適宜該地區栽種的優良茶樹新品種,進一步豐富陜西茶樹種質資源類型,提高陜西茶樹種質資源遺傳多樣性。