恩施山區地方茶樹資源現狀與評價

向俊，李慧，崔清梅，王永健，梁金波，戴居會，張強

恩施土家族苗族自治州農業科學院，445000

湖北恩施州地處武陵山區，是傳統的茶葉生產區，植茶歷史悠久[1]。屬中亞熱帶季風山地濕潤氣候，四季分明，雨熱同期，雨量充沛，光照適宜[2]，優越的地理環境使得這里的茶樹資源豐富多樣，形成了很多優良的地方品種，如冷后渾、花枝茶等。本研究對恩施州的半野生茶樹、地方品種和選育品種（系）、外地資源共129份茶樹種質資源進行表觀、生化成分多樣性研究，以期為恩施茶樹資源的利用提供基礎。

一、材料與方法

1.材料

收集湖北恩施市、利川市、宣恩縣、鶴峰縣、神農架及貴州等地的茶樹資源共129 份（表1），進行葉片形態、生化成分分析，其中葉片形態鑒定129份，生化成分測定79份。

2.形態多樣性

對129 份茶樹資源采集當年生枝條中部典型成熟葉片，每份資源測量20片，取平均值。所有描述型和數值型性狀均按照陳亮等[3]編著的《茶樹種質資源與遺傳改良》進行鑒定，各觀察性狀及其標準見表2。描述型性狀（葉片大小、葉形、葉面、葉身、葉質、樹型、分枝密度、葉色、葉尖、葉背茸毛、芽葉茸毛）重復觀測10次，數值型性狀（葉長、葉寬）重復測量3次，取平均值。

數據矩陣采用NTsys（2.l0e）軟件處理，主成分分析程序參考彭焱松等[4]方法，提取累計方差貢獻率超過85%時所包括的主成分[5]。

3.生化成分多樣性

采摘春季一芽二葉鮮葉制作成生化樣，對茶多酚含量、兒茶素總量、氨基酸含量、水浸出物含量等12項生化成分進行檢測。聚類分析和主成分分析方法同上。

二、結果與分析

1.表觀形態多樣性

（1）茶樹資源形態遺傳多樣性分析

頻率計算統計結果顯示（表3），葉片大小以中葉為主，達79.8%，大葉和小葉分別為12.4%、7.8%，未發現特大葉；葉形以橢圓形為主，長橢圓形次之，披針形、卵圓形和近圓形占得很少；葉面隆起性以微隆起為主；葉身以稍背卷為主；葉質以硬和中等為主；樹型以灌木為主，包含一部分小喬木和喬木，這與所選資源中的大茶樹有關。其他性狀中，分枝密度以密為主；葉色以綠色為主；葉尖主要為漸尖；所選資源絕大多數葉背和芽葉均有茸毛，其中芽葉茸毛以多為主。從性狀的橫向即各性狀所涉及的程度來看，129份參試資源的葉片性狀具有一定豐富度。另一方面，從縱向即單個性狀因子所占比例來看，所調查資源某些性狀具有一定的偏向性，如葉片大小以中葉為主、葉形以橢圓形為主等。

表1 收集到的茶樹資源信息

表2 形態性狀鑒定

表3 各性狀所占比例%

用Excel軟件分析129份參試茶樹資源葉片性狀的測量數值，計算各性狀的變異范圍、均值、標準差及變異系數等參數（表4）。根據標準差計算得到的變異系數值（CV）來看，4 種性狀的變異系數都很大，都在0.1 以上，其中樹高、樹幅的變化程度最大。

表4 129份地方茶樹資源的表觀形態特性

（2）不同來源茶樹資源的表觀形態比較

為了解恩施州茶樹資源的遺傳多樣性以及人為選擇的影響[6]，根據來源不同，將參試茶樹資源分為恩施地方茶樹品種、恩施地方茶樹資源與外地茶樹資源3 個不同類群進行對比分析，結果表明，在葉長、葉寬、樹高、樹幅4 個表現形態中，除了樹高的變異系數是恩施地方茶樹品種最大以外，其余3 個表現形態的變異系數均以恩施地方茶樹資源的最大，說明在3 個類群中，恩施地方茶樹資源的遺傳多樣性是最豐富的。不同類群茶樹葉片形態的比較結果如表5。

2.主成分分析

前4個主成分累計貢獻了本分類群85.31%的分類信息（表6）。在第一主成分中，葉片長、葉片寬和葉片大小的負載值的絕對值在0.5以上，信息負荷量最大，在7個特征向量中對分類最為重要；在第二主成分中，葉形和葉身的負載值的絕對值都在0.5以上，信息負荷量較大，對分類較為重要；在第三主成分中，葉面的負載值的絕對值在0.7 以上，信息負荷量較大，對分類也有一定的作用。

基于7 種葉片性狀特征的主成分散點圖（圖1）可見，前2個主成分的貢獻率分別為33.36%和24.21%，空間上散點圖顯示出129份資源可分為3個相對獨立的表征群。但是，3個群并沒有表現出地域性或其他聚類特征。

圖1 129份地方茶樹資源在前2個主成分空間上的散點圖

表5 不同類群的葉片形態比較

表6 前4個主成分的特征值、貢獻率和累計貢獻率

3.生化成分多樣性

（1）茶樹資源生化成分分析

79 份地方茶樹資源的生化成分特性如表7，與茶葉品質有關的生化成分，如茶多酚、兒茶素、氨基酸等具有豐富的多樣性[7]。13個生化成分的變異系數在5.6%～56.0%之間，平均為23.0%，并以沒食子兒茶素變異系數較大，水浸出物變異系數較小。其中表沒食子兒茶素、兒茶素、表兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素沒食子酸酯、沒食子兒茶素和氨基酸含量的變異系數超過20%。13 個生化成分的變異程度為：沒食子兒茶素＞兒茶素＞表兒茶素＞表沒食子兒茶素＞表兒茶素沒食子酸酯＞沒食子兒茶素沒食子酸酯＞氨基酸＞酚氨比＞咖啡堿＞表沒食子兒茶素沒食子酸酯＞兒茶素總量＞茶多酚＞水浸出物。

兒茶素總量為107.02～209.22 mg/g，平均146.29 mg/g。氨基酸含量為2.22%～7.04%，平均2.87%，其中，最低的是63號資源枇杷茶，最高的是來自恩施市盛家壩的111 號資源，達到7.04%。茶多酚含量在15.44%～25.42%之間，平均17.57%。大部分資源的酚氨比在8以下，根據楊亞軍、陸錦時等的研究結果，比較適合制作綠茶[8-10]。

（2）不同類群茶樹資源的生化成分比較

比較恩施地方茶樹資源與恩施地方茶樹品種的主要生化成分（表8），2個類群在主要生化成分上差異性不大，但是恩施地方茶樹資源的變異系數總的來說比恩施地方茶樹品種的大，說明恩施地方茶樹資源的遺傳多樣性更高，資源更具有特異性。地方茶樹品種主要生化成分變異系數相對較小的原因可能是由于其按照育種需求經過篩選。

表7 79份地方茶樹資源的生化多樣性指數

表8 不同類群茶樹資源的主要生化成分比較

（3）主成分分析

主成分分析能夠較好地解釋群體方差的主要來源，從而獲得解釋方差的重要性狀并簡化研究性狀，以利于更好地研究群體。對其中的79份茶樹資源的主要生化成分進行主成分分析（表9）結果發現，前6 個主成分的累計貢獻率達85.29% ，這6 個主成分包含了所有性狀的大部分信息，可以用來對材料進行綜合評價[11]。

表9 前6個主成分的特征值、貢獻率和累計貢獻率

從表9可以看出，第一主成分貢獻率達到36.05%，貢獻率較大的是兒茶素總量和酚氨比，其次是表沒食子兒茶素沒食子酸酯和茶多酚；第二主成分特征向量絕對值最大的是表沒食子兒茶素，其次是沒食子兒茶素、兒茶素和表兒茶素，主要反映的是非酯型兒茶素的影響；第三主成分中，氨基酸的貢獻率最大，其次是沒食子兒茶素沒食子酸酯和咖啡堿；第四主成分中，兒茶素和咖啡堿的貢獻較大；第五主成分中， 水浸出物和表兒茶素沒食子酸酯、茶多酚的貢獻率較大，其中茶多酚對之是負影響；第六主成分中，表兒茶素沒食子酸酯的貢獻率最大，沒食子兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯對之是負影響，主要反映的是酯型兒茶素的影響[12-13]。

圖2 79份地方茶樹資源在前2個主成分空間上的散點圖

79 份地方茶樹資源在前2 個主成分空間上的散點圖（圖2）顯示，前2個主成分的貢獻率分別為36.1%和17.9%，79份資源分組不明顯，資源分布呈發散形，其中屬于恩施地方茶樹資源的2、3、32、47、54、61 和78 號資源在外圍，說明這些資源和其他資源相比在生化成分上具有更高的遺傳多樣性。

三、小結

恩施州茶樹種質資源豐富、分布廣泛，特別是野生種和古茶樹，有待進一步對資源進行全面的調查、收集、保存保護和鑒定評價。應加強對恩施州地方茶樹資源的創新研究，對特異資源進行保護和開發，加大茶樹原生境保護力度，以免資源流失。