76份浙江麗水茶樹種質資源的生化成分多樣性分析

婁艷華，劉瑜，何衛中，吉慶勇，鄭生宏

(麗水市農業科學研究院，浙江 麗水 323000)

茶樹種質資源是茶樹育種、遺傳研究和生產利用的物質基礎。麗水是中國綠茶一類適生區，也是浙江省茶葉主產區之一，其獨特的環境條件演化形成了豐富的野生茶樹種質資源，為優異茶樹種質資源提供了豐富的育種材料。茶樹種質資源的收集、保存、鑒定、評價和開發利用對麗水茶產業的發展具有十分重要的意義。茶葉主要生化成分是茶類適制性與品質優劣的前提條件，段志芬等[1-4]對云南、四川、廣西、貴州的茶樹種質資源進行研究，以茶葉的主要生化成分篩選出了優異茶樹種質資源。為此，本研究以近幾年在麗水本地收集的野生及半野生茶樹種質資源為研究材料，測定其生化成分，從中篩選優異種質資源和潛在的優良種質資源，為麗水本地茶樹新品種培育奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的76份資源是2016—2017年在麗水周邊景寧、慶元、蓮都、松陽、遂昌等野生及半野生茶園進行種質資源考察收集的茶樹資源。具體編號、名稱及基本信息等見表1。

1.2 方法

1.2.1 樣品制作

在春季對76份材料及對照福鼎大白進行新梢一芽二葉樣的采摘，帶回實驗室進行蒸青固樣，鮮葉在沸水蒸屜內蒸3 min，然后90 ℃烘箱中烘干，密封保存，用于生化成分檢測。

1.2.2 測定方法

分別參照GB 5009.3—2016測定水分含量、GB/T 8305—2013測定茶樣的水浸出物含量、GB/T 8313—2008測定茶樣的茶多酚含量、GB/T 8314—2013測定茶樣的游離氨基酸總量、GB/T 8312—2013測定茶葉的咖啡堿含量、參照張正竹[5]的檢測方法測定茶葉中可溶性總糖含量。

1.3 統計分析

數據采用Excel 2007軟件進行整理，主成分分析和聚類分析采用SPSS19.0數據統計分析軟件進行統計分析。主成分分析采用Kaiser標準化的正交旋轉法對因子載荷矩陣進行旋轉，得出旋轉后的因子載荷矩陣，再運用系統聚類法中的Ward聚類法進行聚類分析。多樣性指數=-∑PjlnPj，其中Pj為某性狀第j個代碼出現的頻率。

表1 76份茶樹種質資源基本情況

2 結果與分析

2.1 主要化學成分基本統計表現

對76份麗水野生茶樹種質資源水分、水浸出物、咖啡堿、茶多酚、氨基酸和可溶性總糖含量進行統計分析(表2)。

表2 76份茶樹種質資源基本統計參數

結果顯示，這76份茶樹資源的主要生化成分具有明顯差異性，表現出豐富的遺傳多樣性。在影響茶葉品質的4項常規生化成分(水浸出物、咖啡堿、茶多酚、氨基酸)中，變異系數最大的是氨基酸，為30.92%，變異系數最小的是水浸出物，為5.27%。說明在這4個成分上，氨基酸的改良潛力最大，而水浸出物的改良潛力最小。水浸出物含量最高的是LS-39，為49.99%，LS-6水浸出物含量最低，為35.26%，水浸出物含量超過49%的資源有20份，所占比例為26.32%，說明麗水茶葉內含物質豐富。茶多酚含量最高的是LS-54，為41.19%，其次是LS-7，為39.58%；LS-27茶多酚含量最低，為25.77%，其中有75%的茶樹資源的茶多酚含量在30%～40%。咖啡堿含量最高的是LS-5，為5.61%，其次是LS-8，為5.20%，咖啡堿含量最低的是LS-24，為2.56%，84%的茶樹資源的咖啡堿含量在3.00%～4.50%。氨基酸含量最高的是LS-27，為7.78%，其次是LS-58，為7.46%，氨基酸含量最低的是LS-3，為1.67%，22%的茶樹資源的氨基酸含量在5%～7%。

酚氨比是一個體現茶樹資源適制性的指標，酚氨比低的(<8)一般適制綠茶，酚氨比高的(>15)一般適制紅茶，在中間的為紅綠兼制型[6]。從表2可以看出，酚氨比值從3.31(LS-27)至21.07(LS-3)，變異幅度較大，變異系數達40.86%，在76份資源中，低于8的資源有35份，高于15的有7份。植物體內的可溶性糖和游離氨基酸等被認作抗凍物質[7-8]，抗寒性強的茶樹可溶性糖含量相對較高[9-10]，在76份資源中，可溶性總糖含量最高的是LS-37，為8.86%，其次是LS-45，為8.18%，可溶性總糖含量最低的是LS-28，為1.65%。

2.2 生化成分的主成分分析

采用主成分分析可將多個變量簡化為少數幾個指標，從而簡化分析過程，并獲得解釋方差的主要性狀及簡化研究性狀，以利于更好地研究群體[3,11-12]。對76份麗水茶樹種質資源6項成分進行主成分分析(表3)，7個主成分累計貢獻率為100%，第1主成分累計貢獻率為34.665%，貢獻最大的是酚氨比，其次是茶多酚，其中氨基酸含量的影響為負值。第2主成分累計貢獻率為56.417%，貢獻最大的是可溶性糖，其次為水浸出物。第3主成分累計貢獻率為70.947%，水分的影響最大，其次是咖啡堿。

表3 76份茶樹種質資源的主成分分析

2.3 聚類分析

對76份茶樹種質資源進行聚類分析(圖1)，將其分成3個大的類群，第1類群包括23份資源，含4個亞組，主要特點為茶多酚含量中等、水浸出物含量中等、氨基酸含量中等，是紅綠兼制型資源。第2類包括30份資源，含4個亞組，主要特點為水分含量較高，水浸出物含量較高、茶多酚含量較低、氨基酸含量較高、比較適制綠茶。第3類包括23份資源，含4個亞組，主要特點為酚氨比較高、茶多酚較高、咖啡堿含量較低，是適制紅茶的資源。

2.4 優異種質資源篩選

茶葉生化成分的含量是決定茶葉品質優劣的前提條件，通過對76份茶樹種質資源的生化成分檢測可以看出(表4)，水浸出物≥49%的優異資源有20份，茶多酚含量≥35%的優異種質資源有15份，咖啡堿含量≥5%的資源有3份，氨基酸含量≥5%的資源有17份，可溶性總糖含量≥6%的資源有13份[13]。

圖1 76份茶樹資源的聚類分析

表4 生化成分含量比較優異的資源

2.5 主要生化成分相關性分析

相關性分析結果見表5。從表5可知，水分與水浸出物、茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性總糖、酚氨比之間均有極顯著相關性，水浸出物與茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性總糖、酚氨比有極顯著的相關性，茶多酚與咖啡堿、氨基酸、可溶性總糖、酚氨比具有極顯著的相關性，咖啡堿與氨基酸、可溶性總糖、酚氨比呈極顯著相關性，氨基酸與可溶性總糖、酚氨比有極顯著的相關性，可溶性總糖與酚氨比呈極顯著相關性。

表5 76份茶樹種質資源生化成分含量相關性分析

3 小結與討論

通過對76份茶樹種質資源的統計分析，發現浙江麗水茶樹種質資源表現出了不同程度的變異，變異幅度和變異系數均較大，平均變異系數達21.66%，高于云南(16.53%)[1]的變異系數，低于四川(26.80%)[2]、廣西(25.80%)[3]和貴州(25.45%)[4]的變異系數。而本研究的平均多樣性指數達到1.83，均低于廣西(1.92)[3]、貴州(2.31)[4]和四川(1.92)[2]的多樣性指數。總體來講，麗水茶樹種質資源有很大的選擇潛力和豐富的多樣性。

在76份茶樹種質資源中，水浸出物含量平均值為47.81%，且含量高于貴州(2.30%)[4]、廣西(5.91%)[3]、云南(1.38%)[1]，低于四川(3.89%)[2]；茶多酚含量平均值為32.33%，且含量高于貴州(14.39%)[4]、廣西(3.63%)[3]、四川(10.43%)[2]，低于云南(0.85%)[1]；咖啡堿含量平均值為3.57%，且含量高于四川(0.57%)[2]，低于貴州(0.19%)[4]、廣西(0.03%)[3]、云南(0.57%)[1]；氨基酸含量平均值為4.01%，且含量均高于貴州(0.35%)[4]、廣西(1.11%)[3]、四川(1.53%)[2]、云南(1.11%)[1]；酚氨比平均值為9.05%，且酚氨比高于貴州(3.88%)[4]、云南(9.05%)[1]、四川(1.05%)[2]，低于廣西(1.35%)[3]。說明不同區域茶樹資源的水浸出物含量、茶多酚含量、咖啡堿含量、氨基酸含量和酚氨比存在一定的差異性與地域性，這與王新超等[3]和陳正武等[4]研究結論一致。

對76份茶樹資源的7個指標進行主成分分析，其累計貢獻率達到100%，而累積方差貢獻率前3個因子所代表的變量信息占全部信息的比重，能反映7個指標變量70.947%的信息量，可以解釋原始指標數據中的大部分變量，且各主成分包含的信息具有一定的相關性，而且不同成分在3個主成分中具有明顯不同的載荷值，有的成分對不同的主成分具有方向相反的影響。聚類分析結果顯示，76份茶樹種質資源分為三大類群，且各類群之間存在較大的差異，也反映了不同資源的適制性。程啟坤[6]研究表明，酚氨比低的(<8)一般適制綠茶，酚氨比高的(>15)一般適制紅茶，在中間的為紅綠兼制型。邱華麗等[14]研究表明，酚氨比越低，越適合加工綠茶。王新超等[3]研究表明，茶多酚含量和氨基酸含量中等，酚氨比在8～13，是紅綠茶兼制型；酚氨比和茶多酚含量較高，氨基酸含量較低，適制紅茶；茶多酚含量較低、氨基酸含量較高、酚氨比<8的較適制綠茶。楊亞軍[15]和陸錦時等[16]也得出了一致的研究結果。依據這些標準，本研究第1類群是紅綠兼制型資源，第2類群適制綠茶，第3類群適制紅茶，聚類結果與實際結果大致相符。

通過生化成分分析，篩選出了水浸出物≥49%、茶多酚含量≥35%、咖啡堿含量≥5%、氨基酸含量≥5%、可溶性總糖含量≥6%的優異種質資源。相關性分析結果表明，水分、水浸出物、茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性總糖、酚氨比7者之間均有極顯著相關性。LS-30、LS-42、LS-45、LS-52、LS-61、LS-62和LS-72這7個資源在3個成分以上具有較高的含量，可以作為育種親本用于今后的育種中加以利用，發揮種質資源的利用價值。