李彩云 宋勤飛 范喬 何應琴 趙支飛 李芳 牛素貞 陳正武



摘要:【目的】比較分析大廠茶古樹及其無性系子代株系的農藝性狀和品質性狀,為科學評估古樹茶及無性系茶園的社會經濟價值,引導政府和茶農有效保護及合理利用古茶樹提供理論依據。【方法】田間調查22個優良大廠茶古樹單株及其4年生無性系子代株系的春梢物候期、產量構成因子及持嫩性,并測定其春梢一芽二葉的主要品質成分含量,對大廠茶古樹與其無性系子代株系農藝性狀和主要品質性狀進行比較分析、主成分分析和綜合評價。【結果】除古樹L12和L15外,其余20個古樹的萌動期、一芽一葉期和一芽二葉期均比其子代株系晚。除古樹L01、L14、L15和L22外,其余18個古樹的一芽三葉期均比其子代株系晚。除古樹L01、L05、L07、L10、L12、L14、L15和L22外,其余14個古樹的駐芽期均比其子代株系晚;除古樹L10、L14、L15、L18、L19、L20和L22外,其余15個古樹的產量構成因子及持嫩性均比其子代株系差或一致;除古樹L03、L12、L14、L15和L16外,其余17個古樹的水浸出物含量、茶多酚含量、總糖含量和可溶性糖含量均顯著高于其子代株系(P<0.05,下同)。除古樹L21外,其余21個古樹的游離氨基酸含量均顯著低于其子代株系;基于春梢物候期、產量構成因子、持嫩性和主要品質性狀等17個數量性狀的主成分分析和綜合評價結果表明,22個古樹的綜合得分均低于其子代株系,基于8個主要品質性狀的主成分分析和綜合評價結果表明,22個古樹的綜合得分均高于其子代株系。【結論】大廠茶古樹茶的風味物質較其無性系子代豐富,但大多數大廠茶古樹表現出產量較低、物候期晚、生長周期較無性系子代短。
關鍵詞: 大廠茶;無性系子代;農藝性狀;品質性狀;比較分析
中圖分類號:S571.102.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼: A 文章編號:2095-1191(2022)02-0343-13
Comparative analysis of agronomical and quality traits of ancient trees and their clonal progenies in Camellia tachangensis
LI Cai-yun SONG Qin-fei FAN Qiao HE Ying-qin ZHAO Zhi-fei LI Fang NIU Su-zhen CHEN Zheng-wu
(1College of Tea Science, Guizhou University, Guiyang? 550025, China; 2 Guizhou Vocational and Technical College of economy and Trade, Duyun, Guizhou? 550001, China; 3Guizhou Tea Research Institute,
Guiyang? 550025, China)
Abstract:【Objective】To compare and analyzeagronomical traits and quality traits of ancient trees and their clone progenies in Camellia tachangensis so asto provide a theoretical basis for evaluating the social and economic value of ancient trees and clonal tea gardens,guide the government and tea farmers to effectively protect and utilize ancient trees. 【Method】The phenological phase of spring shoots,yield components and tenderness-keeping ability of 22 excellent ancient trees and their 4-year-old clonal progenies in C. tachangensis were investigated in the field. The content of the main quality biochemical components of one bud and two leaves was determined to conduct comparative analysis, principal component analysis and comprehensive evaluation of agronomical traits and quality traits of ancient trees and its clone progenies. 【Result】Except for ancient trees L12 and L15, the germination phase, one bud and one leaf phase and one bud and two leaves phase of 20 ancient trees were later than that of their clonal progenies. Except for ancient trees L01,L14,L15 and L22, the one bud and three leavesphase of 18 ancient trees were later than that of their clonal progenies. Except for ancient trees L01,L05,L07,L10,L12,L14,L15 and L22, the bud-standing phase of 14 ancient trees were later than that of their clonal progenies. Except for ancient trees L10,L14,L15,L18,L19,L20 and L22, theyield components and tenderness-keeping ability of 15 ancient trees were worse than or consistent with? that of their clonal progenies. Except for the ancient tree L03,L12,L14,L15 and L16, the water extracts content, tea polyphenol content, total sugar content and glucose content of 17 ancient trees were significantly higher than that of their clonal progenies (P<0.05, the same below). Except for the ancient tree L21, the amino acids content of 21 ancient trees was significantly lower than that of their clonal progenies. The results of principal component analysis and comprehensive evaluation based on 17 quantitative traits,including phenological phase of spring shoots,yield components,tenderness keeping ability and main quality traits showed thatthe factor score of the 22 ancient trees were lower than that of their clonal progenies. The results of principal component analysis and comprehensive evaluation based on 8 main quality traits showed that the factor scores of the 22 ancient trees were higher than that of their clonalprogenies. 【Conclusion】Ancient trees in C. tachangensis has more flavor substances than their clonal progenies, but most ancient trees in C. tachangensis show lower yield,late phenological phase and shorter growth cycle than that of their clonal progenies.
Key words: Camellia tachangensis; clonal progenies; agronomicaltraits; quality traits; comparative analysis
Foundation items: Project of the National Science Foundation(32060700);Project of the Key Field Project of Natural Science Foundation of Guizhou Provincia(QKHJC〔2019〕1404);Project of the Key Field Project of Natural Science Foundation of Guizhou Provincial Department of Education (Qianjiaoke KY〔2021〕042);Science and Technology Plan Project of Qianxinan (2019-1-69)
0 引言
【研究意義】大廠茶(Camellia tachangensis)為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)茶組(Sect. Thea)的野生型古茶樹種質,具有較原始遺傳背景,在進化上保持了原始特性,是遺傳多樣性豐富的初級種質,廣泛分布于貴州省境內(陳亮等,2000;牛素貞等,2020;黃政等,2021)。近年來,隨著貴州脫貧攻堅和鄉村振興行動逐漸推進,作為主導產業的茶產業也在不停調整升級,在大廠茶集中分布區,茶農開始對大廠茶古樹進行采摘及加工,同時盲目對古茶樹開展繁育種植(段學藝等,2011;朱毅和徐俊昌,2018),由于對大廠茶種質資源的利用缺乏科學依據,大量大廠茶古樹被過度采摘遭到嚴重破壞,導致其繁育的種苗存在純度不高、優勢不強等問題,對大廠茶種質資源的保護和利用存在極大的隱患。因此,對大廠茶古樹及其無性系子代株系的主要性狀進行比較分析,科學評價大廠茶古樹及其無性系茶園的社會經濟價值,對大廠茶古樹的有效保護及合理利用具有重要意義。【前人研究進展】優異茶樹種質資源不僅包括品質優異且具有重要經濟價值的茶樹資源,還包括性狀表型特殊或稀有的特異種質資源(陳杰丹等,2019)。陳正武等(2015)對貴州野生、半野生、地方品種變異體和雜交的茶樹種質資源進行生化成分評價鑒定及遺傳多樣性分析,鑒選出2份高氨基酸的特異資源和13份適制紅綠茶的茶樹種質資源。宋勤飛等(2021)對掌克古茶樹無性系苗的主要形態性狀和品質成分進行分析,通過聚類分析和綜合評價等方法篩選出一批優異茶樹種質資源。大廠茶屬于野生型茶樹種質,近年來人們逐漸重視對大廠茶種質資源的收集、保護、鑒定評價及開發利用,并對其形態性狀、生理生化特性、植茶土壤生態、種群生命表及生存能力等方面進行研究報道(虞富蓮,2006;牛素貞等,2019;何季等,2021),為大廠茶的保護和開發提供理論參考。張婷等(2010)研究發現,大廠茶茶多酚含量相對較高,品質優異,可在醫藥、保健、食品和飲料生產方面作為優異資源深入研究。劉聲傳等(2013)研究發現,大廠茶主要分布在海拔差異小、緯度低和具有較高溫濕度等相似氣候的貴州西南部,其適應多雨的氣候條件,生長速度快,樹型為喬木或小喬木,葉面隆起,耐寒性強。牛素貞等(2017)研究發現,大廠茶一年生無性系幼苗屬于較強抗旱的野生茶樹種質資源,可通過誘導滲透調節機制、啟動保護酶系統、提高根系活力和生長量來適應中度和重度干旱脅迫,保證茶樹正常生長發育。Niu等(2019)研究發現,大廠茶在貴州多個縣均具有豐富的種質資源,其遺傳多樣性豐富,在品質、抗性等方面具有很好的優勢。劉葦等(2021)研究發現,野生大廠茶的氨基酸組分和揮發性芳香物質含量豐富,存在一定的差異性和多樣性。【本研究切入點】隨著茶產業的發展以及茶樹品種結構調整,對大廠茶野生馴化的研究也逐漸開展(牛素貞和樊衛國,2013;牛素貞等,2017;Niu et al.,2019)。但目前鮮見有關大廠茶古樹與其無性系子代株系的農藝性狀和品質性狀比較分析及大廠茶優良品系鑒選的研究報道。【擬解決的關鍵問題】以本課題組前期鑒選的22個優勢大廠茶古樹單株及其4年生無性系子代株系為供試材料,系統評價其春梢物候期、產量構成因子、持嫩性和主要品質性狀,并對大廠茶古樹與其無性系子代株系主要性狀進行比較分析,以期為大廠茶古樹的有效保護和合理利用以及大廠茶新品種選育提供基礎材料和理論依據。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料及種植
以分布在貴州省普安縣青山鎮的22個100年以上大廠茶古樹單株(以下簡稱“古樹”)為供試材料(表1),采集古樹上生長旺盛的健康穗條用于扦插繁殖,獲得其無性系子代株系(以下簡稱“子代株系”)。栽培株行距為2 m×2 m,每個株系種植200株。古樹和子代株系的生長狀態如圖1所示。古樹主要分布在山林中呈自然生長狀態,海拔范圍為1563~1667 m,經度范圍為104°50′~104°59′,緯度范圍為25°23′~25°27′。子代株系均種植于品種比較試驗基地,海拔范圍為1634~1645 m,經度范圍為104°50′~104°52′,緯度范圍為25°24′~25°25′,古樹和其子代株系均按照常規方法進行肥水管理。對22個古樹及其4年生子代株系的春梢物候期、產量構成因子、持嫩性和主要品質性狀開展比較分析。
試驗地屬于中亞熱帶濕潤季風氣候區,年均氣溫約14 ℃,無霜期約290 d,年均日照1563 h,年均降水量1439 mm。
1. 2 研究方法
1. 2. 1 春梢物候期調查 參考NY/T 1312─2007《農作物種質資源鑒定技術規程? 茶樹》分別對古樹和子代株系的萌動期、一芽一葉期、一芽二葉期、一芽三葉期和駐芽期等5個春梢物候期進行調查。每個古樹隨機選取3處33 cm×33 cm的蓬面進行觀察,每個子代株系選取株系中間連續5株健康植株作為觀察對象,固定觀察每株茶樹越冬芽頂芽,每隔1 d觀察一次,記錄1/2的越冬芽達到每個春梢物候期的時間,觀察期間保護觀察對象的芽稍,直到駐芽生出為止。參考張波等(2021)方法對春梢物候期進行賦值。
1. 2. 2 產量構成因子及其持嫩性調查 參照NY/T? 1312─2007《農作物種質資源鑒定技術規程? 茶樹》對古樹和子代株系的芽葉肥碩度、一芽三葉長、百芽重等3個產量構成因子及其持嫩性進行調查。
1. 2. 3 主要品質成分測定 生化分析樣品按照NY/T? 1312─2007《農作物種質資源鑒定技術規程? 茶樹》進行采制,采摘春茶的第一輪一芽二葉,將鮮葉在蒸鍋內蒸2 min左右,放在90 ℃烘箱內烘干,低溫保存備用;水浸出物含量、游離氨基酸含量、咖啡堿含量和茶多酚含量的測定分別參照GB/T 8305─2013《茶 水浸出物測定》、GB/T 8314─2013《茶 游離氨基酸總量的測定》、GB/T 8312─2013《茶? 咖啡堿測定》、GB 8313─2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》;總糖含量和可溶性糖含量的測定參照張正竹(2009)的方法;總果膠含量和可溶性果膠含量的測定參照趙雪豐(2012)的方法。以上主要品質成分測定均進行3次重復。
1. 3 綜合評價
采用因子分析提取主成分法(PCA),綜合各數量性狀對22個古樹及其子代株系進行綜合評價(董勝君等,2020)。將數量性狀的標準化數據帶入各主成分中,計算各主成分得分(F值),根據各主成分的貢獻率確定權重系數,再利用模糊隸屬函數對各主成分得分進行歸一化處理,最后計算各材料的表型綜合值(IFI值),篩選出優異大廠茶品系。
F=χ1У1+χ2У2+………+χmУm(1)
IFI=λ1F1 +λ2F2+………+λmFm(2)
(1)和(2)式中,F表示單個主成分得分;χ表示數量性狀的標準化數據;У表示各主成分的特征向量值;λ表示對應主成分的貢獻率。
1. 4 統計分析
采用Excel 2010和SPSS 26.0進行數據分析。
2 結果與分析
2. 1 古樹與其子代株系春梢物候期比較分析結果
通過對22個古樹與其子代株系春梢物候期比較分析,結果(圖2)顯示,除古樹L15的萌動期比其子代株系早1 d,古樹L07、L16、L22的萌動期比其子代株系晚1 d外,其余18個古樹的萌動期均比其子代株系晚3~13 d;除L15的一芽一葉期分別比其子代株系早2 d,古樹L12比其子代株系晚1 d外,其余20個古樹的一芽一葉期比其子代株系晚4~16 d;除古樹L15的一芽二葉期比其子代株系早3 d,古樹L12的一芽二葉期與其子代株系一致,古樹L01與L14的一芽二葉期均比其子代株系晚1 d外,其余18個古樹的一芽二葉期比其子代株系晚5~17 d;除古樹L01、L14和L15的一芽三葉期分別比其子代株系早1、1和4 d,L22的一芽三葉期與其子代株系一致,古樹L08的一芽三葉期比其子代株系晚1 d外,其余17個古樹均比其子代株系晚2~12 d;除古樹L01、L07、L10、L12、L14、L15和L22的駐芽期分別比其子代株系早4、6、1、6、8、4和4 d外,古樹L05的駐芽期與其子代株系一致,古樹L04和L20均比其子代株系晚1 d外,其余12個古樹的駐芽期均比其子代株系晚2~10 d。
對22個古樹與其子代株系不同春梢物候期>10 ℃的活動積溫進行比較分析,結果(圖3)顯示,古樹從萌動期至一芽一葉期、一芽一葉期至一芽二葉期和萌動期至一芽二葉期各春梢生育期>10 ℃的平均活動積溫分別為161.6、43.4和205.1 ℃,變幅分別為80.0~215.5 ℃、10.0~76.6 ℃和187.8~352.1 ℃,變異系數分別為28.1%、42.1%和20.9%;子代株系從萌動期至一芽一葉期、一芽一葉期至一芽二葉期和萌動期至一芽二葉期各春梢生育期>10 ℃的平均活動積溫分別為79.1、64.9和144.0 ℃,變幅分別為41.0~138.1 ℃、27.9~118 ℃和214.1~351.5 ℃,變異系數分別為32.2%、39.3%和25.8%。古樹從萌動期至一芽一葉期所需活動積溫較子代株系高,生育期長;古樹從一芽一葉期至一芽二葉期所需活動積溫較子代株系低,生育期短。
2. 2 古樹與子代株系產量構成因子及持嫩性比較分析結果
對22個古樹與其子代株系的產量構成因子及持嫩性進行比較分析,結果(表2)顯示,除古樹L01、L03、L05、L07、L13、L15、L20、L21和L22的持嫩性均比子代株系差,古樹L19的持嫩性比其子代株系強外,其余12個古樹的持嫩性與其子代株系表現一致;除古樹L01、L07、L15、L16、L17、L20和L22的芽葉肥碩度均比其子代株系差,古樹L10和L18的芽葉肥碩度比其子代株系強外,其余13個古樹的芽葉肥碩度均與其子代株系表現一致;除古樹L15和L22的一芽三葉長顯著高于其子代株系(P<0.05,下同),古樹L14、L16和L20的一芽三葉長與其子代株系差異不顯著(P>0.05,下同)外,其余17個古樹的一芽三葉長均顯著低于其子代株系;除古樹L14、L15、L18、L20和L22的百芽重顯著高于其子代株系外,其余17個古樹的百芽重均顯著低于其子代株系。
2. 3 古樹與其子代株系主要品質性狀比較分析結果
對22個古樹與其子代株系的主要品質成分進行比較分析,結果(圖4)顯示,古樹和子代株系的水浸出物含量均值分別為47.38%和44.22%,除古樹L05的水浸出物含量與其子代株系差異不顯著外,其余21個古樹的水浸出物含量均顯著高于其子代株系;古樹與子代株系的茶多酚含量均值分別為24.15%和19.37%,除古樹L14與其子代株系的茶多酚含量差異不顯著外,其余21個古樹的茶多酚含量均顯著高于其子代株系,其中有6個古樹的茶多酚含量>25.00%,分別為古樹L02、L04、L05、L07、L08和L22;古樹與子代株系的咖啡堿含量均值分別為2.98%和3.06%,除古樹L02、L04、L06、L08、L12、L13、L14、L15、L17和L18的咖啡堿含量顯著高于其子代株系,古樹L20和L22的咖啡堿含量與其子代株系差異不顯著外,其余10個古樹的咖啡堿含量均顯著低于其子代株系;古樹與子代株系的游離氨基酸含量均值分別為2.29%和4.15%,除古樹L21與其子代株系的游離氨基酸含量差異不顯著外,其余21個古樹的游離氨基酸含量均顯著低于其子代株系,有16個子代株系的游離氨基酸含量>4.00%,其中有7個子代株系的游離氨基酸含量>4.50%,分別為子代株系L05、L06、L09、L11、L17、L20和L21,可作為高氨基酸大廠茶種質資源培育和利用;古樹和子代株系的總糖含量均值分別為24.81%和20.23%,除古樹L03和L12與其子代株系的總糖含量差異不顯著外,其余20個古樹的總糖含量均顯著高于其子代株系;古樹與子代株系的可溶性糖含量均值分別為3.86%和2.88%,除古樹L16的可溶性糖含量顯著低于其子代株系外,其余21個古樹的可溶性糖含量均顯著高于其子代株系;古樹與子代株系的總果膠含量均值分別為5.53%和6.33%,除古樹L05、L06、L07和L22的總果膠含量顯著高于其子代株系,古樹L01、L08和L18的總果膠含量與其子代株系差異不顯著外,其余15個古樹的總果膠含量均顯著低于其子代株系;古樹與子代株系的可溶性果膠含量均值分別為1.88%和2.11%,除古樹L02、L03、L10、L11、L18、L19和L21的可溶性果膠含量顯著高于其子代株系,古樹L12、L13、L14、L16、L20的可溶性果膠含量與其子代株系差異不顯著外,其余10個古樹的可溶性果膠含量顯著低于其子代株系。
2. 4 古樹及其子代株系綜合評價
2. 4. 1 基于春梢物候期、產量構成因子、持嫩性和主要品質性狀綜合評價 對22個古樹及其子代株系的春梢物候期、產量構成因子、持嫩性和主要品質性狀等17個數量性狀進行主成分分析,將分析結果進行KMO和巴特利特(Bartlett)檢驗,結果發現各因素關聯程度較高(KMO>0.6,P<0.05),主成分分析結果較理想。由表3可知,前4個主成分的特征值均在1.0以上,累計貢獻率達72.39%,基本能反映古樹和子代株系的17個數量性狀的大部分信息。第一主成分(PC1)特征值最大,為7.80,貢獻率達43.32%,正向特征向量較高的性狀有一芽一葉期、一芽二葉期、游離氨基酸含量、萌動期和一芽三葉期,其特征向量分別為0.91、0.86、0.86、0.84和0.76,這些性狀主要與大廠茶古樹和子代株系的春梢物候期和游離氨基酸有關。第二主成分(PC2)特征值為2.64,貢獻率為14.65%,正向特征向量較高的性狀為芽葉肥碩度、持嫩性、駐芽期和百芽重,其特征向量分別為0.71、0.67、0.65和0.41,這些性狀主要與大廠茶古樹和子代株系的產量構成因子及其持嫩性有關。第三主成分(PC3)特征值為1.57,貢獻率為8.72%,正向特征向量較高的性狀是水浸出含量、總糖含量、一芽三葉長、持嫩性和百芽重,其特征向量分別為0.41、0.32、0.31、0.29和0.28,主要與大廠茶古樹和子代株系的主要品質性狀和產量構成因子有關。第四主成分(PC4)特征值為1.03,貢獻率達5.70%,正向特征向量較高的性狀是百芽重、一芽三葉長和咖啡堿,其特征向量為0.40、0.31和0.31。
采用主成分分析法對22個古樹及其子代株系的17個數量性狀進行綜合評價。將古樹及其子代株系的17數量性狀的標準化值帶入上述4個主成分中,可求得各材料的4個主成分得分(F),其中第一個主成分線性方程為F1=0.84χ1+0.91χ2+0.86χ3+0.76χ4-0.52χ5+0.34χ6+0.22χ7+0.61χ8+0.72χ9-0.76χ10+0.86χ11-0.85χ12-0.18χ13-0.83χ14-0.80χ15+0.39χ16+0.27χ17。將4個主成分得分用隸屬函數歸一化處理,再根據各主成分的貢獻率可得出綜合得分(IFI)與4個因子之間的關系為IFI=0.43F1+0.15F2+0.09F3+0.06F4,最后得到22個古樹及其子代株系的綜合得分值。由表4可知,22個古樹的綜合得分均低于其子代株系,古樹的綜合得分為0.11~0.44,均值為0.24,子代株系的綜合得分為0.39~0.59,均值為0.49;子代株系排在前十名的材料依次是L06、L13、L21、L12、L07、L14、L20、L22、L08和L17,古樹排在前十名的材料依次是L14、L15、L21、L22、L16、L12、L20、L06和L10。綜合得分與17個數量性狀的相關分析結果(表5)顯示,綜合得分與萌動期、一芽一葉期、一芽二葉期、一芽三葉期、游離氨基酸含量、持嫩性、芽葉肥碩度、百芽重和一芽三葉長等9個數量性狀呈極顯著正相關(P<0.01)。
2. 4. 2 基于主要品質性狀綜合評價 對22個古樹及其子代株系的8個主要品質性狀進行主成分分析,結果(表6)顯示,前3個主成分的特征值均在1.0以上,累計貢獻率達80.26%,能反映古樹和子代株系主要品質性狀的大部分信息。第一主成分(PC1)特征值最大,為4.30,貢獻率達53.80%,正向特征向量較高的性狀有茶多酚含量、總糖總量、可溶性糖含量、水浸出物含量,其特征向量分別為0.92、0.89、0.88和0.86。第二主成分(PC2)特征值為1.10,貢獻率為13.77%,正向特征向量較高的性狀為咖啡堿含量和總果膠含量,其特征向量分別為0.80和0.55。第三主成分(PC3)特征值為1.02,貢獻率為12.69%,正向特征向量較高的性狀是可溶性果膠含量和咖啡堿含量,其特征向量分別為0.79和0.51。
采用主成分分析法對22個古樹及其子代株系的8個主要品質性狀進行綜合評價,結果(表7)顯示,22個古樹的綜合得分均高于其對應的子代株系,古樹的綜合得分為0.32~0.69,均值為0.52,子代株系的綜合得分為0.10~0.33,均值為0.21。通過綜合排名顯示,子代株系排在前十名的材料依次是L01、L07、L02、L14、L12、L03、L04、L20、L15和L13,古樹排在前十名的材料依次是L07、L01、L19、L05、L13、L08、L09、L18、L02和L10。
3 討論
茶樹的春梢物候期是茶樹品種選育的重要經濟性狀,主要受到遺傳因素與環境因素互作的影響(吳瓊等,2019)。本研究結果顯示,古樹與子代株系在受產地因素影響較小且肥水管理一致的情況下,大部分古樹春梢物候期均晚于其子代株系,總體表現趨勢一致,說明樹齡是引起古樹與子代株系物候期產生差異的主要因素,推測是由于古樹樹齡較大而老化引起茶樹吸收營養能力降低,從而推遲其茶樹春季物候期(劉健偉;2018;王海斌等,2018)。而古樹L15的春梢物候期早于其子代株系,主要可能是與其遺傳特性較穩定等有關,尚需進一步研究驗證。
茶樹的產量構成因子和持嫩性受立地環境和樹齡影響較大。王燁軍和葉靖(2003)、李海琳等(2017)研究顯示不同樹齡鮮葉的百芽重、頭輪新梢一芽三葉的生育期及延續時間的差異顯著。王慶齡等(2020)研究發現,樹齡對油茶樹生長和產量有顯著影響,從產前期到盛產期,油茶坐果數和果實直徑隨樹齡增大逐漸增加。本研究結果顯示,古樹的產量構成因子整體表現為持嫩性較差、對夾葉比重大、芽葉小、葉質較薄、百芽重較輕,且有15個古樹在產量構成因子及其持嫩性較其子代株系差,驗證了茶樹樹齡顯著影響其芽葉產量和持嫩性,與王燁軍等(2003)的研究結果基本一致。
茶葉中的茶多酚、氨基酸、咖啡堿及可溶性糖等是茶葉主要的次生代謝物質,共同作用于其色、香、味的形成。茶樹從幼年期到壯年期,其生理機制日趨成熟,芽葉的新陳代謝及同化能力不斷增加,主要次生代謝物質增加,從壯年期到老年期,細胞衰老,同化能力日益減弱,物質代謝水平降低,品質成分含量降低(周晉,2015)。葉江華等(2016)、李良清等(2020)研究發現,不同樹齡的茶樹游離氨基酸含量隨著茶樹樹齡增加呈先上升后下降的趨勢,且不同樹齡間達顯著差異。石晶等(2019)、王飛權(2020)研究發現,水浸出物含量、糖類物質積累量增加也與樹齡密切相關,隨樹齡的增加呈上升趨勢。本研究中古樹的平均游離氨基酸含量顯著低于其子代株系,但古樹的水浸出物含量、茶多酚含量、總糖含量和可溶性糖含量顯著高于其子代株系。該結果可能主要是與不同樹齡茶樹的品質成分在代謝水平上發生變化有關(劉健偉,2016),推測其主要原因是古樹樹齡較大,同化能力日益減弱,在新梢萌發過程中氮代謝減弱促進茶樹碳代謝加強,使氨基酸含量降低而多酚類物質和糖類物質的含量顯著增加。
主成分分析法已廣泛應用于作物遺傳多樣性綜合評價,將多個變量數據通過降維處理組合出數量較少又盡可能多地反映原始變量信息的綜合變量,可為研究者提供更直觀、便捷和量化的參考(李艷紅等,2021)。本研究利用整合主成分分析、隸屬函數法和相關性分析對22個大廠茶古樹及其子代株系進行綜合評價,結果顯示,基于春梢物候期、產量構成因子和主要品質性狀等數量性狀,22個古樹的綜合得分均低于其子代株系,而基于主要品質性狀,22個古樹的綜合得分均高于其子代株系。這一結果說明古樹茶風味物質含量豐富,也進一步解釋了古樹茶因其產量低、生長期短等因素作為優質稀缺性茶葉資源而被商家和消費者青睞的社會現象。但這一現象很有可能在經濟利益的誘惑下,茶農追求高經濟效益,過度的采摘而致使古茶樹遭到嚴重的破壞。因此,本研究結果能為科學評價古樹茶及無性系茶園的社會經濟價值,引導政府和茶農有效保護及合理利用古茶樹提供理論依據。
4 結論
大廠茶古樹茶的風味物質較其無性系子代豐富,但與無性系子代相比,大多數大廠茶古樹表現出產量低、物候期晚、生長周期短的特點。基于物候期、產量構成因子及其主要品質性狀的綜合評價鑒選出L06、L13、L21、L12、L07、L14、L20、L22、L08和L17等10份優異大廠茶無性系子代株系。
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(責任編輯 陳 燕)