云南地方茶樹種質資源生化成分多樣性分析

段志芬，尚衛瓊，楊盛美，李友勇，劉悅，劉本英

（云南省農業科學院茶葉研究所／云南省茶學重點實驗室，云南 勐海 666201）

種質資源在種質創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環境，孕育了豐富的茶樹種質資源，包括栽培品種、地方群體品種、野生種以及近源種質等［2，3］。地方茶樹種質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利用是創制新種質、培育優良新品種的關鍵，同時也是解決當前品種同質化嚴重、地方特色品種缺乏問題的關鍵［3］。近年來對云南地方茶樹種質資源研究很多，如蔣會兵等［4］對云南10個地區的830份茶樹種質資源主要表型性狀的遺傳多樣性分析表明，云南茶樹種質資源具有豐富的表型遺傳多樣性；尚衛瓊等［5］對云南省景洪市古茶樹資源農藝性狀多樣性的分析表明，檢測的8個農藝性狀變異系數在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，農藝性狀13個特征向量中4個主成分的累計貢獻率達到73.026%；劉福橋等［6］對云南雙江縣古茶樹種質資源的表型多樣性研究發現，19個描述型性狀均表現出不同程度的分化，部分表型在168份古茶樹種質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多樣性進行了分析，發現云南茶樹種質資源具有豐富的形態多樣性，3個阿薩姆茶區（普洱茶區、版納茶區、滇西茶區）間形態多樣性指數差異較小；周萌［9］、夏麗飛［10］、徐禮羿［11］等運用分子標記從基因表達水平對云南茶樹資源遺傳多樣性進行了研究，指出云南茶樹種質資源遺傳變異豐富；汪云剛等［12］采用田間自然鑒定、低溫處理試驗等方法對105份云南茶樹種質資源進行了抗寒性和抗蟲性鑒定，篩選出11份抗性表現較好的資源；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行了分析，分別篩選出高氨基酸、高茶多酚、高兒茶素等優異種質資源，并對種質資源進行了適制性篩選。

本研究以保存于國家大葉茶樹種質資源圃的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，并從中發掘出一些特異種質，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資源圃 （勐海）的云南地方茶樹種質資源（表1）。

表1 51份云南地方茶樹種質資源

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備 依據《茶樹種質資源描述規范和數據標準》［17］，采摘鮮葉，經攤青→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，內含物越容易浸出，但粒度太小，其浸潤程度降低，內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3次重復。

1.3 數據處理與分析

對所有數據進行標準化處理，運用 Microsoft Excel和SPSS 22.0對數據進行基本統計分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 云南地方茶樹種質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、咖啡堿進行了基本統計分析，結果表明，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資源的咖啡堿變異系數最大，為15.92%，其次為氨基酸，變異系數為14.56%；變異系數最小的是水浸出物，其改良潛力最小。

表2 云南地方茶樹種質資源主要生化成分含量 （%）

2.2 云南地方茶樹種質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資源的生化成分進行聚類分析，其聚類結果如圖1所示。可以看出，當遺傳距離為15時，51份供試茶樹種質資源可以分為3個具有明顯生化成分差異的類群。第Ⅰ類群有48份種質，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，分別為KLS大葉茶、MA大茶樹；第Ⅲ類群只有1份種質，為JKY茶。

2.3 云南地方茶樹種質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主要生化成分聚類結果

2.4 云南地方茶樹種質資源兒茶素類及沒食子酸含量聚類分析

由圖2可以看出，當遺傳距離為20時，51份供試茶樹種質資源可以分為2個具有明顯差異的類群。第Ⅰ類群有37份種質，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，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，綠茶品質好［18-20］。酚氨比可作為茶樹品種適制性的生化指標［21］。普遍認為，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資源酚氨比

3 結論

茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物是形成茶葉色、香、味的重要物質基礎，尤其是茶多酚含量對紅茶的品質形成有重要影響［22］。本研究結果表明，51份云南地方茶樹種質資源的主要化學成分之間表現出了不同程度變異，變異系數在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份種質適制綠茶，其余5份種質則紅綠茶皆適制。

基于茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物進行聚類，可將51份種質分為三大類，其中，第Ⅱ類群具有較高的水浸出物和茶多酚含量，第Ⅲ類群表現出咖啡堿含量較低，這些種質具有目前茶樹開發利用上所關注的優異性狀，如高茶多酚、低咖啡堿等，既可以直接利用，也可以作為遠源雜交與嫁接等高科技育種材料，以進行突破性育種。因此，從發現優異或特異基因型需要出發，對種質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資源的兒茶素組分有明顯的差異性，變異系數為13.1% ～60.2%；經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類群表現為兒茶素總量及EGC、ECG含量都較低。本研究結果可為選育出優異的高兒茶素和低兒茶素茶樹品種提供科學依據。