云南地方茶樹種質(zhì)資源生化成分多樣性分析

段志芬，尚衛(wèi)瓊，楊盛美，李友勇，劉悅，劉本英

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所／云南省茶學(xué)重點實驗室，云南 勐海 666201）

種質(zhì)資源在種質(zhì)創(chuàng)新以及新品種選育中有著不可替代的重要作用［1］。云南因獨特的地理與生態(tài)環(huán)境，孕育了豐富的茶樹種質(zhì)資源，包括栽培品種、地方群體品種、野生種以及近源種質(zhì)等［2，3］。地方茶樹種質(zhì)資源蘊含著豐富的變異類型以及稀有或者特有性狀，而對這些資源的開發(fā)利用是創(chuàng)制新種質(zhì)、培育優(yōu)良新品種的關(guān)鍵，同時也是解決當(dāng)前品種同質(zhì)化嚴(yán)重、地方特色品種缺乏問題的關(guān)鍵［3］。近年來對云南地方茶樹種質(zhì)資源研究很多，如蔣會兵等［4］對云南10個地區(qū)的830份茶樹種質(zhì)資源主要表型性狀的遺傳多樣性分析表明，云南茶樹種質(zhì)資源具有豐富的表型遺傳多樣性；尚衛(wèi)瓊等［5］對云南省景洪市古茶樹資源農(nóng)藝性狀多樣性的分析表明，檢測的8個農(nóng)藝性狀變異系數(shù)在15.15% ～57.74%之間，從大到小排列依次為最低分枝高＞葉面積＞樹幅＞樹高＞葉長＞葉寬＞花冠直徑＞果實大小，農(nóng)藝性狀13個特征向量中4個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到73.026%；劉福橋等［6］對云南雙江縣古茶樹種質(zhì)資源的表型多樣性研究發(fā)現(xiàn)，19個描述型性狀均表現(xiàn)出不同程度的分化，部分表型在168份古茶樹種質(zhì)資源中具有特殊的性狀；段志芬［7］、季鵬章［8］等對云南野生茶樹資源形態(tài)多樣性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)云南茶樹種質(zhì)資源具有豐富的形態(tài)多樣性，3個阿薩姆茶區(qū)（普洱茶區(qū)、版納茶區(qū)、滇西茶區(qū)）間形態(tài)多樣性指數(shù)差異較小；周萌［9］、夏麗飛［10］、徐禮羿［11］等運用分子標(biāo)記從基因表達(dá)水平對云南茶樹資源遺傳多樣性進(jìn)行了研究，指出云南茶樹種質(zhì)資源遺傳變異豐富；汪云剛等［12］采用田間自然鑒定、低溫處理試驗等方法對105份云南茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行了抗寒性和抗蟲性鑒定，篩選出11份抗性表現(xiàn)較好的資源；堵源康［13］、楊盛美［14］、Luo［15］、段志芬［16］等對云南茶樹資源的生化組分多樣性進(jìn)行了分析，分別篩選出高氨基酸、高茶多酚、高兒茶素等優(yōu)異種質(zhì)資源，并對種質(zhì)資源進(jìn)行了適制性篩選。

本研究以保存于國家大葉茶樹種質(zhì)資源圃的51份云南地方茶樹資源為研究對象，分析研究其主要生化成分的遺傳多樣性，并從中發(fā)掘出一些特異種質(zhì)，為深入研究與利用云南茶樹資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為51份取自國家大葉茶樹種質(zhì)資源圃 （勐海）的云南地方茶樹種質(zhì)資源（表1）。

表1 51份云南地方茶樹種質(zhì)資源

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備 依據(jù)《茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［17］，采摘鮮葉，經(jīng)攤青→微波爐殺青→揉捻→80℃恒溫箱干燥，將部分蒸青樣用高速粉碎機(jī)粉碎1 min，過篩，粒度大約在40～60目，備用。理論上茶葉粒徑越小，內(nèi)含物越容易浸出，但粒度太小，其浸潤程度降低，內(nèi)含物反而不容易浸出，綜合考慮，采用40～60目大小為宜。

1.2.2 生化成分測定 茶多酚含量測定采用GB／T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》，氨基酸含量測定采用 GB／T 8314—2013《茶游離氨基酸總量的測定》，水浸出物含量測定采用GB／T 8305—2013《茶水浸出物的測定》，兒茶素（D，L-C）、表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、沒食子酸（GA）及咖啡堿含量采用高效液相色譜法（HLPC法）測定。生化成分含量測定時均設(shè)3次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，運用 Microsoft Excel和SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行基本統(tǒng)計分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南地方茶樹種質(zhì)資源主要生化成分含量

對51份云南地方茶樹資源水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿進(jìn)行了基本統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，水浸出物的含量為47.00% ～53.10%，平均值為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。茶多酚含量為17.40% ～25.20%，平均值為21.73%，其中，含量最高的是73-6，其次是SJH大葉茶和SJTZ茶（24.6%），最低的是LN大葉茶。氨基酸含量為2.70% ～4.80%，平均值為3.64%，含量最高的是HHCS茶，最低的是GJ大葉茶。咖啡堿含量為1.60% ～5.40%，平均值為4.02%，含量最高的是DN茶，最低的是KLS大葉茶。

51份云南地方茶樹種質(zhì)資源的咖啡堿變異系數(shù)最大，為15.92%，其次為氨基酸，變異系數(shù)為14.56%；變異系數(shù)最小的是水浸出物，其改良潛力最小。

表2 云南地方茶樹種質(zhì)資源主要生化成分含量 （%）

2.2 云南地方茶樹種質(zhì)資源主要生化成分聚類分析

以茶葉的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量為變量，對51份云南地方茶樹種質(zhì)資源的生化成分進(jìn)行聚類分析，其聚類結(jié)果如圖1所示。可以看出，當(dāng)遺傳距離為15時，51份供試茶樹種質(zhì)資源可以分為3個具有明顯生化成分差異的類群。第Ⅰ類群有48份種質(zhì)，分別為：XZQ大茶樹、MW 大葉茶、MB大山茶、JK大葉茶、WJT大葉茶、GJ大茶樹、GJ小茶樹、DH白毛茶、BMJ茶、SL茶、HHCS茶、FQ大白茶、MT大葉茶、KLS小葉茶、XPT茶、GJ大葉茶、LSMD茶、CPT大葉茶、CX3號、DML大葉茶、MY叢茶、DTY茶、NDH茶、BWBZ-1茶、BWBZ-2茶、GT茶、MY茶、SJH大葉茶、MD茶、NH茶、LN大葉茶、TBNG茶、SBLS大茶樹、MSX茶、DN茶、MZQ茶、MB大葉茶、XC細(xì)葉茶、YY茶、BD大黑茶、YDBH茶、FY大葉茶、ST大葉茶、HNH大茶樹、DML大葉茶、73-6、TC大葉茶、SJTZ茶；第Ⅱ類群有2份種質(zhì)，分別為KLS大葉茶、MA大茶樹；第Ⅲ類群只有1份種質(zhì)，為JKY茶。

2.3 云南地方茶樹種質(zhì)資源兒茶素類及沒食子酸含量

由表3可見，51份云南地方茶樹種質(zhì)的沒食子酸（GA）含量為0.33% ～1.53%，平均值為1.00%，最高的是BD大黑茶，最低的是DH白毛茶。表沒食子兒茶素（EGC）含量為0～2.69%，平均值為1.02%，最高的是MW 大葉茶，最低的是XC細(xì)葉茶；兒茶素（D，L-C）含量為0.47%～8.37%，平均值為3.04%，最高的是CPT大葉茶，最低的是SL茶；表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）含量為 2.79% ～10.81%，平均值為6.37%，最高的是HNH大茶樹，最低的是BWBZ-2茶；表兒茶素（EC）含量為0.45% ～2.42%，平均值為1.52%，最高的是YDBH茶，最低的是SL茶；表兒茶素沒食子酸酯（ECG）含量為2.16%～7.44%，平均值為4.95%，最高的是TBNG茶，最低的是SL茶；兒茶素總量為12.41% ～22.34%，平均值為16.90%，最高的是FQ大白茶，最低的是73-6。

圖1 51份云南地方茶樹種質(zhì)主要生化成分聚類結(jié)果

2.4 云南地方茶樹種質(zhì)資源兒茶素類及沒食子酸含量聚類分析

由圖2可以看出，當(dāng)遺傳距離為20時，51份供試茶樹種質(zhì)資源可以分為2個具有明顯差異的類群。第Ⅰ類群有37份種質(zhì)，分別為BWBZ-2茶、SL茶、KLS大葉茶、73-6、DH白毛茶、JKY茶、MW 大葉茶、FY大葉茶、DML大葉茶、SJH大葉茶、YDBH茶、BWBZ-1茶、MSX茶、MD茶、XC細(xì)葉茶、GJ大茶樹、JK大葉茶、HHCS茶、GJ大葉茶、KLS小葉茶、GJ小茶樹、GT茶、LSMD茶、HNH大茶樹、MA大茶樹、ST大葉茶、LN大葉茶、NDH茶、TC大葉茶、NH茶、MY茶、XPT茶、YY茶、DN茶、XZQ大茶樹、SBLS大茶樹、MZQ茶；第Ⅱ類群有14份種質(zhì)，分別為CPT大葉茶、BD大黑茶、FQ大白茶、BMJ茶、MB大葉茶、DML大葉茶、TBNG茶、WJT大葉茶、DTY茶、CX3號、MY叢茶、MB大山茶、SJTZ茶、MT大葉茶。

圖2 51份云南地方茶樹種質(zhì)的兒茶素類及沒食子酸含量聚類分析

表3 云南地方茶樹種質(zhì)資源兒茶素類及沒食子酸含量 （%）

2.5 酚氨比與適制性

酚氨比即茶多酚含量與氨基酸含量的比值，比值小的茶滋味鮮爽，綠茶品質(zhì)好［18-20］。酚氨比可作為茶樹品種適制性的生化指標(biāo)［21］。普遍認(rèn)為，酚氨比小于8適制綠茶，在8～15之間紅綠兼制，大于15適制紅茶。由表4可知，酚氨比＜8的有46份資源，最小的是HHCS茶，只有4.04，適制綠茶。酚氨比≥8的有5份資源，最大的是FQ大白茶，為8.71，均可紅綠茶兼制。

表4 51份云南地方茶樹種質(zhì)資源酚氨比

3 結(jié)論

茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物是形成茶葉色、香、味的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是茶多酚含量對紅茶的品質(zhì)形成有重要影響［22］。本研究結(jié)果表明，51份云南地方茶樹種質(zhì)資源的主要化學(xué)成分之間表現(xiàn)出了不同程度變異，變異系數(shù)在2.34%～15.92%之間，變異類型比較豐富，有很大的選擇潛力；其中，有46份種質(zhì)適制綠茶，其余5份種質(zhì)則紅綠茶皆適制。

基于茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物進(jìn)行聚類，可將51份種質(zhì)分為三大類，其中，第Ⅱ類群具有較高的水浸出物和茶多酚含量，第Ⅲ類群表現(xiàn)出咖啡堿含量較低，這些種質(zhì)具有目前茶樹開發(fā)利用上所關(guān)注的優(yōu)異性狀，如高茶多酚、低咖啡堿等，既可以直接利用，也可以作為遠(yuǎn)源雜交與嫁接等高科技育種材料，以進(jìn)行突破性育種。因此，從發(fā)現(xiàn)優(yōu)異或特異基因型需要出發(fā)，對種質(zhì)資源的鑒定評價必須從群體鑒定改為個體或單株鑒定，從表型鑒定深入到基因鑒定。

51份云南地方茶樹種質(zhì)資源的兒茶素組分有明顯的差異性，變異系數(shù)為13.1% ～60.2%；經(jīng)聚類分析劃分為兩類，第Ⅰ類群的兒茶素總量及 GA、D，L-C、EGCG、EC、ECG含量都高，EGC含量較低；第Ⅱ類群表現(xiàn)為兒茶素總量及EGC、ECG含量都較低。本研究結(jié)果可為選育出優(yōu)異的高兒茶素和低兒茶素茶樹品種提供科學(xué)依據(jù)。