重慶老鷹茶種質(zhì)資源調(diào)查與評(píng)價(jià)

戴前莉，朱恒星，*，盧 敏，黃飛逸，陳本文，陳 琴，尹思琴，祝元春

(1.重慶市林業(yè)科學(xué)研究院，重慶 400036；2.重慶市沙坪壩區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，重慶 400030；3.重慶市巴南區(qū)橋口壩林場，重慶401320；4.重慶瀚業(yè)園林工程有限公司，重慶 400036)

老鷹茶，又稱老陰(蔭)茶，作為特色茶飲在我國四川、重慶等地區(qū)十分普遍，具有悠久的飲用歷史。老鷹茶藥食同源，無毒副作用。茶湯呈金黃琥珀色，滋味醇厚，樟香濃烈，先澀后甘。老鷹茶具有止渴、生津、祛脹、消食、消暑的功效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，老鷹茶在抗炎、解酒護(hù)肝、降脂、調(diào)節(jié)身體免疫與抗氧化等方面的功效顯著，近年來的開發(fā)利用備受關(guān)注。目前，老鷹茶的主流優(yōu)選樹種為木姜子屬毛豹皮樟[Lévl.var.lanuginosa (Migo)Yang et P.H.Huang]，在我國華東、華南、西南等境內(nèi)的多山區(qū)域，均可發(fā)現(xiàn)毛豹皮樟天然分布的群落或單株，分布范圍很廣。

種質(zhì)資源是物種全部遺傳組成的物質(zhì)總和，是形成個(gè)體差異和物種多樣性的內(nèi)因，任何遺傳改良技術(shù)或新品種的培育都離不開最基本的遺傳資源。林木種質(zhì)資源是國家重要戰(zhàn)略資源，是生物多樣性的基礎(chǔ)。重慶乃至西南地區(qū)老鷹茶樹資源豐富，且多為實(shí)生單株，具備選種的潛力。當(dāng)前，老鷹茶未見優(yōu)良品種選育成功的報(bào)道，良種的缺乏制約了老鷹茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本研究在充分調(diào)查重慶市野生老鷹茶樹資源的基礎(chǔ)上，篩選其中相對(duì)優(yōu)良老鷹茶種質(zhì)，比較其品質(zhì)差異，旨在為老鷹茶資源保護(hù)與優(yōu)良新品種選育提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

重慶境內(nèi)鄉(xiāng)民推薦制茶口感較好的老鷹茶(毛豹皮樟)實(shí)生樹。

1.2 方法

1.2.1 老鷹茶樹生長因子調(diào)查

樹高采用Apresys TP210測高儀測定。

冠幅：冠幅分“東西”“南北”兩個(gè)方向測量，用皮尺分別測量2個(gè)方向枝條延伸最寬處，計(jì)算平均值。

生長勢：根據(jù)茶樹葉片、枝條和樹干的生長狀況，分為優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 生長勢級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for classification of growth potential

發(fā)芽密度：每株樹不同方向隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)，調(diào)查每個(gè)點(diǎn)(33.3 cm×33.3 cm)10 cm葉層范圍內(nèi)萌動(dòng)芽以上的芽梢數(shù)。

1.2.2 老鷹茶嫩葉收集與固樣

春季采摘老鷹茶樹嫩葉樣品放入微波爐[廣東格蘭仕G90F25CN3L-C2(G2)]，中火檔(450W)，微波20 s后取出，散出熱氣后再微波20 s直至干燥，制得待測樣。

1.2.3 主要生化成分測定

水浸出物含量參照GB/T8305—2013《茶水浸出物測定》測定，茶多酚含量參照GB/T8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》測定，總黃酮含量采用AlCl法測定，游離氨基酸含量參照GB/T 8314—2013《茶游離氨基酸總量的測定》測定，可溶性糖采用蒽酮比色法測定。

1.2.4 評(píng)價(jià)方法

評(píng)價(jià)方法1(等級(jí)評(píng)價(jià)法)：將各個(gè)生化指標(biāo)劃分為4個(gè)等級(jí)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，4個(gè)等級(jí)依次設(shè)定得分100、80、60、40分，通過專家咨詢確定各個(gè)指標(biāo)權(quán)重，最終加權(quán)求總分?jǐn)?shù)()。

=∑(×)。

(1)

式(1)中：為各個(gè)生化指標(biāo)根據(jù)等級(jí)劃分所得分?jǐn)?shù)，為各指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的權(quán)重，為生化指標(biāo)數(shù)。

評(píng)價(jià)方法2(因子分析法)：

=∑(×)；

(2)

=∑(×)。

(3)

式(2)、(3)中：為評(píng)價(jià)方法2的得分，為第個(gè)提取主成分的成績，為提取主成分對(duì)應(yīng)方差貢獻(xiàn)率的比重，為生化指標(biāo)在主成分下的載荷向量主成分特征值的算術(shù)平方根，為各生化指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，為主成分，為生化指標(biāo)。

將2種評(píng)價(jià)方法的排名以等權(quán)重加和，作為最后的綜合排名。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2016軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和統(tǒng)計(jì)，利用SPSS20.0軟件進(jìn)行方差分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 老鷹茶種質(zhì)資源形態(tài)性狀

生長勢是老鷹茶樹生命力的外在表現(xiàn)，反映其生長發(fā)育的旺盛程度。春季發(fā)芽密度是關(guān)系老鷹茶產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)。通過走訪和調(diào)查，在重慶境內(nèi)9個(gè)區(qū)縣內(nèi)調(diào)查了老鷹茶實(shí)生資源123份。其中，生長勢為優(yōu)、發(fā)芽密度大于600 m的共計(jì)27份(表2)，分布在9個(gè)村落中，海拔分布范圍516.60～1 118.23 m，樹高1.50～13.50 m。芽葉顏色主要有黃綠色、粉色和紫紅色3類，其中，黃綠色和粉色各11株，紫紅色5株。大部分資源的葉緣形態(tài)平，少量有微波折，葉形有長橢圓形、披針形、橢圓形3種，葉尖有漸尖、鈍尖2種。新芽密度600.0～846.7 m。

表2 老鷹茶種質(zhì)資源信息Table 2 Information of Litsea coreana germplasm resources

2.2 老鷹茶種質(zhì)資源常規(guī)生化指標(biāo)

老鷹茶不同種質(zhì)資源間生化成分的差異性對(duì)特異性資源的發(fā)掘、利用、育種研究具有重要意義。對(duì)上述27份老鷹茶中主要生化成分的檢測結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果(表3)表明，水浸出物、茶多酚、總黃酮、游離氨基酸和可溶性糖均呈現(xiàn)明顯差異。

表3 老鷹茶主要生化成分含量Table 3 Content of main biochemical components of Litsea coreana %

供試的27份老鷹茶樣水浸出物含量為22.60%～37.10%，平均值為29.25%，15份資源的水浸出物含量高于平均值。WX18的水浸出物含量最高，較平均值高7.85百分點(diǎn)；WL32的水浸出物含量最低，較平均值低6.65百分點(diǎn)。水浸出物含量排名前5的資源依次為WX18(37.10%)、WX20(33.20%)、FL3(32.80%)、WX21(32.60%)、WX22(32.50%)。

供試的27份老鷹茶樣茶多酚含量為9.87%～14.07%，平均值為11.25%，14份資源的茶多酚含量高于平均值。WX4的茶多酚含量最高，較平均值高2.82百分點(diǎn)；NC2的茶多酚含量最低，較平均值低1.38百分點(diǎn)。茶多酚含量排名前5的資源依次為WX4(14.07%)、WX18(13.35%)、WX20(13.28%)、WX21(13.01%)、WX7(12.86%)。

供試的27份老鷹茶樣總黃酮含量為1.03%～2.66%，平均值為1.65%，10份資源的總黃酮含量高于平均值。WX22的總黃酮含量最高，較平均值高1.01百分點(diǎn)；NC9的總黃酮含量最低，較平均值低0.62百分點(diǎn)。總黃酮含量排名前5的資源依次為WX22(2.66%)、NC2(2.63%)、WX20(2.47%)、WX18(2.16%)、WL40(2.10%)。

供試的27份老鷹茶樣游離氨基酸含量為0.73%～1.40%，平均值為0.98%，11份資源的游離氨基酸含量高于平均值。WX12的游離氨基酸含量最高，比平均值高0.42百分點(diǎn)；WX22的游離氨基酸含量最低，較平均值低0.25百分點(diǎn)。游離氨基酸含量排名前5的資源依次為WX12(1.40%)、WL23(1.25%)、WL35(1.23%)、WX14(1.20%)、WL25(1.19%)。

供試的27份老鷹茶樣可溶性糖含量為3.06%～6.35%，平均值為4.73%，16份資源的可溶性糖含量高于平均值。WX18的可溶性糖含量最高，較平均值高1.62百分點(diǎn)；WL30的可溶性糖含量最低，較平均值低1.67百分點(diǎn)。可溶性糖含量排名前5的資源依次為WX18(6.35%)、WL26(5.99%)、WX22(5.95%)、NC5(5.82%)、WL23(5.41%)。

2.3 基于生化指標(biāo)的種質(zhì)資源評(píng)價(jià)

2.3.1 等級(jí)評(píng)價(jià)法

等級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ依次設(shè)定分?jǐn)?shù)為100、80、60、40，對(duì)老鷹茶樣各個(gè)生化指標(biāo)賦予權(quán)重，其中，總黃酮為0.3，茶多酚、游離氨基酸、可溶性糖均為0.2，水浸出物含量為0.1。供試的27份老鷹茶樣等級(jí)評(píng)價(jià)法得分和排名見表4，排名前5的依次為WL40、WX18、WX22(并列排名2)、WL23、WX20、NC2。

表4 老鷹茶樣等級(jí)評(píng)價(jià)得分與排名Table 4 Evaluation of Litsea coreana germplasm resources by grade evaluation method

2.3.2 因子分析法

通過老鷹茶生化指標(biāo)間的相關(guān)性分析可了解其內(nèi)在聯(lián)系，為篩選無性系優(yōu)良品種提供依據(jù)。通過對(duì)水浸出物含量、茶多酚、總黃酮、游離氨基酸、可溶性糖進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，各生化指標(biāo)之間具有不同程度的相關(guān)性。水浸出物含量與茶多酚(=057，<0.01)、總黃酮(=045，<0.05)、可溶性糖(=061，<0.01)呈正相關(guān)；總黃酮與游離氨基酸(=-050，<0.01)呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)程度相對(duì)都不高(表5)。

表5 水浸出物、茶多酚、總黃酮、游離氨基酸、可溶性糖含量相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis between contents of water extract，tea phoyphenol，total flavonoid，free amino acid and soluble sugar

通過主成分分析得到各個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率(表6)和主成分載荷矩陣(表7)。從表6可以看出，前2個(gè)公因子的特征值都大于1，第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為47.54%，第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為23.40%，解釋的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為70.95%，可知這2個(gè)成分反映了原數(shù)據(jù)的大部分信息。

表6 老鷹茶生化指標(biāo)主成分的方差貢獻(xiàn)率Table 6 Variance contribution rates of the principal components to biochemical index of Litsea coreana

主成分載荷矩陣(表7)反映了某一個(gè)生化指標(biāo)對(duì)主成分的影響力。第1主成分中，載荷較高的指標(biāo)為水浸出物(0.87)、總黃酮(0.71)、可溶性糖(0.72)，說明第1主成分主要反映了水浸出物、多酚、可溶性糖的信息，且均為正影響。第2主成分中，載荷較高的指標(biāo)為游離氨基酸(0.71)、總黃酮(-0.50)，說明第2主成分主要反應(yīng)了游離氨基酸和總黃酮的信息，游離氨基酸產(chǎn)生正影響，總黃酮產(chǎn)生負(fù)影響。

表7 老鷹茶生化指標(biāo)的主成分載荷矩陣Table 7 Loading matrix of two principal components to the biochemical index of Litsea coreana

根據(jù)主成分分析結(jié)果，綜合各個(gè)主成分得出老鷹茶種質(zhì)資源因子評(píng)價(jià)得分與排名(表8)，排名前5的分別為WX18、WX20、WX22、WX21、FL3。

表8 老鷹茶生化指標(biāo)的因子分析法得分與排名Table 8 Evaluation of biochemical index of Litsea coreana germplasm resources by factor evaluation method

2.3.3 綜合評(píng)價(jià)

將等級(jí)評(píng)價(jià)法和因子分析法排名分別賦予權(quán)重0.5，得到老鷹茶資源基于生化指標(biāo)評(píng)價(jià)的綜合排名。按照得分，排名前5的分別為WX18、WX22、WX20、WL40、WX21，可作為優(yōu)良無性系的待選種質(zhì)。其中，WX18和WX22的新芽為紫紅色，WX20和WX21的新芽為粉色，WL40的新芽為黃綠色。

3 討論

3.1 種質(zhì)資源的各生化指標(biāo)分析

老鷹茶樹為我國鄉(xiāng)土樹種，多存在于海拔1 500 m以下的亞熱帶常綠闊葉林或混交林，分布范圍廣泛。長期以來，因種子繁殖和扦插繁殖難度較高，現(xiàn)有的資源多為野生或野生移栽的實(shí)生苗。老鷹茶樹在長期進(jìn)化過程中形成了豐富的種質(zhì)資源，蘊(yùn)含著豐富的遺傳多樣性，具備選種和育種潛力。不同老鷹茶種質(zhì)之間生化指標(biāo)存在顯著差異，說明其在生化成分含量上已發(fā)生分化現(xiàn)象，這些指標(biāo)可以作為本次種質(zhì)資源評(píng)價(jià)與篩選的指標(biāo)。水浸出物是茶葉可溶性物質(zhì)的總和，其含量在一定程度上反映了內(nèi)含成分的多寡。老鷹茶樣的水浸出物含量為22.60%～37.10%，較傳統(tǒng)綠茶低，這可能與老鷹茶芽葉較大，屬大葉類茶樹資源有關(guān)。茶多酚是綠茶抗氧化的主要活性物質(zhì)，也是一種天然抗氧化劑，含量一般為18%～36%，在一定范圍內(nèi)影響茶湯的苦澀口感、顏色、香氣。供試的老鷹茶樣茶多酚含量為9.87%～14.07%，較綠茶低；其原因可能是：一方面，老鷹茶樹屬樟科，與傳統(tǒng)綠茶樹種不同；另一方面，老鷹茶嫩葉相對(duì)較大，一定程度上稀釋了其中的內(nèi)含物濃度。這也在一定程度上解釋了老鷹茶飲用時(shí)苦澀口感較淡的原因。黃酮類化合物是廣泛分布在植物體內(nèi)的一類次生代謝產(chǎn)物，具有抗炎癥、抗病毒、延緩氧化、提高免疫力等多種生物活性。黃酮是老鷹茶的主要活性成分，是老鷹茶藥理作用方面研究最多的成分之一。采用水提取-大孔樹脂法提取老鷹茶總黃酮，所得固體產(chǎn)物的黃酮含量高達(dá)55.85%。供試?yán)销棽铇又锌傸S酮含量較高的資源WX22(2.66%)、NC2(2.63%)、WX20(2.47%)，黃酮含量高于一般綠茶(1%～2%)，可作為選育高黃酮含量茶葉的候選樹，以滿足后續(xù)產(chǎn)業(yè)化利用的多元化需求。游離氨基酸是構(gòu)成茶葉滋味的重要物質(zhì)，與茶湯的鮮爽醇味相關(guān)，其含量的多少直接關(guān)系到茶湯品質(zhì)的好壞。鮮葉中氨基酸含量的差異能直接反映品種特性。供試?yán)销棽柚杏坞x氨基酸含量為0.73%～1.4%，總氨基酸含量比普通綠茶低，因此，老鷹茶口感上鮮味較綠茶低。此外，二者鮮味上也有明顯不同，這與其原料植物存在不同的氨代謝類型，以及組分和含量均不同有關(guān)。可溶性糖是茶湯甜味的主要原因，能緩解苦澀味，其含量越高，茶葉滋味就越甘醇，是茶加工過程中通過糖的焦化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)產(chǎn)生其他物質(zhì)的基礎(chǔ)。供試?yán)销棽铇拥目扇苄蕴呛繛?.06%～6.35%，鮮葉的可溶性糖含量雖不能反映最后茶湯的回甘程度，但相同工藝條件下，高可溶性糖含量的老鷹茶樹品種能增加終端茶產(chǎn)品不同特性的可能性，可作為老鷹茶種質(zhì)資源評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。此外，可溶性糖等非結(jié)構(gòu)碳水化合物還與植物的抗逆性有關(guān)，可作為后續(xù)篩選高抗逆性品種的指標(biāo)。

3.2 種質(zhì)資源評(píng)價(jià)

開展種質(zhì)資源評(píng)價(jià)是種質(zhì)資源篩選的主要環(huán)節(jié)，優(yōu)良種質(zhì)是大量種質(zhì)資源篩選的結(jié)果。在資源篩選方面，生化成分的主成分分析即因子分析法是比較常用的方法。本研究首次采用等級(jí)評(píng)分法結(jié)合因子分析法評(píng)價(jià)老鷹茶種質(zhì)資源，綜合考慮了同行專家對(duì)研究領(lǐng)域的認(rèn)知和因降維突出的某些生化指標(biāo)特性。可以看出，因側(cè)重點(diǎn)不同，2種評(píng)價(jià)方法的結(jié)果不一致。而2種方法的結(jié)合，降低了單一方法的局限性，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具有可信度，更適合大樣本的評(píng)價(jià)與篩選。本研究中，綜合評(píng)價(jià)得分前5名為WX18、WX22、WX20、WL40、WX21，可作為老鷹茶優(yōu)良種質(zhì)資源的備選。WX18和WX22的新芽為紫紅色，WX20和WX21的新芽為粉色，WL40的新芽為黃綠色，可作為特異性表型性狀的優(yōu)良種質(zhì)。但在后續(xù)品種或優(yōu)良無性系選育進(jìn)程中，還需進(jìn)行抗逆性、產(chǎn)量穩(wěn)定性等的持續(xù)觀測。

4 結(jié)論

本研究在重慶境內(nèi)調(diào)查了123份老鷹茶種質(zhì)資源，綜合生長勢、春季發(fā)芽密度等指標(biāo)挑選出27份進(jìn)行常規(guī)生化成分測定。這27份老鷹茶種質(zhì)資源的水浸出物、茶多酚、總黃酮、游離氨基酸、可溶性糖含量存在明顯差異，可作為老鷹茶種質(zhì)評(píng)價(jià)的初選指標(biāo)。首次采用等級(jí)評(píng)分法和因子分析法對(duì)老鷹茶樹資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出排名前5的依次是WX18、WX22、WX20、WL40、WX21。其中，WX18和WX22為紫紅色新芽種質(zhì)，WX20和WX21為粉色新芽種質(zhì)，WL40為黃綠色新芽種質(zhì)。這些資源為后續(xù)的優(yōu)良品種篩選奠定了基礎(chǔ)。

本研究在試驗(yàn)過程中得到了曾亮教授及其課題組給予的無私幫助，特此致謝。