廣西金秀野生茶葉片解剖結(jié)構(gòu)特性與性狀關(guān)系的研究

朱 燕，黃亞輝，2*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，廣東 廣州 510642;2.華南園藝作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用廣東省普通高校重點實驗室，廣東廣州 510642)

廣西金秀瑤族自治縣得天獨厚的生態(tài)環(huán)境孕育了豐富的野生茶樹資源，筆者有幸于2013年4月與課題組的老師同學(xué)到金秀縣探尋野生茶的蹤跡，其間共走訪了楊柳屯、白牛、六巷、東溫、共和等5處野生茶的產(chǎn)地，采集樣本進(jìn)行調(diào)查研究。本文主要對以上五個地點共37份野生茶資源的葉片解剖結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行觀察，探討葉片解剖結(jié)構(gòu)特征與其產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等方面的相關(guān)性。其中楊柳屯3份，白牛10份，六巷14份，東溫4份以及共和6份。

1 材料與方法

1.1 時間

2013年4月。

1.2 地點

采樣地點為廣西金秀瑤族自治縣楊柳屯、白牛、六巷、東溫及共和。

1.3 材料

供試材料37份，其中楊柳屯3份，白牛10份，六巷14份，東溫4份，共和6份。

1.4 方法

葉橫切實驗材料各選取葉片中部沿葉脈兩側(cè)切成4 mm×4 mm左右小塊，分別放在FAA固定液中固定。先1%番紅/70%酒精整體染色1周，酒精(85%，95%，100%)逐級脫水(各60 min)，松節(jié)油透明，石蠟包埋，切片厚8～16 μm。然后，選取好的蠟帶用阿拉伯樹膠－重鉻酸鉀溶液粘片，32℃下恒溫箱上烘干24 h，再脫蠟、復(fù)水、固綠染色、脫水、透明，最后加拿大樹膠封片，制成永久裝片。

2 結(jié)果與分析(見表1)

表1 37份野生茶資源葉片解剖結(jié)構(gòu)特性指標(biāo)

續(xù)表1

圖1 廣西金秀野生茶葉片解剖結(jié)構(gòu)圖

2.1 與產(chǎn)量相關(guān)葉片解剖結(jié)構(gòu)特性分析

葉綠體中含有的葉綠素具有吸收光能并將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的功能。葉綠體主要分布在柵欄細(xì)胞中，柵欄細(xì)胞是葉片進(jìn)行光合作用制造有機物的主要場所。

柵欄組織發(fā)達(dá)程度通常是指柵欄組織厚度、單位長度內(nèi)細(xì)胞個數(shù)以及層次，這些都與光合強度直接相關(guān)。根據(jù)葉片解剖結(jié)構(gòu)特征間接鑒定光合產(chǎn)量指標(biāo)，通常是用生產(chǎn)力指數(shù)(N)，即剖面上400 μm范圍內(nèi)第一層?xùn)艡诩?xì)胞數(shù)與柵欄組織厚度(μm)之積來表示。柵欄細(xì)胞數(shù)越多，厚度越大，生產(chǎn)力指數(shù)數(shù)值也越大，光合作用就越強，茶樹豐產(chǎn)性狀明顯，產(chǎn)量越高。

從表1的觀察結(jié)果表明:五個供試地點樣品生產(chǎn)力指數(shù)的平均值按高低順序排列為楊柳屯、共和、白牛、東溫、六巷，生產(chǎn)力指數(shù)值在2384.7～1398.8之間。

單株生產(chǎn)力指數(shù)前五為白牛2號(3780)、楊柳屯1號(3510)、共和6號(2915)、共和7號(2750)及共和3號(2520)。六巷11號、六巷13號、六巷9號、六巷10號、六巷5號、六巷6號生產(chǎn)力指數(shù)居末位，均低于1200，其中六巷5號(900)、六巷6號(896)低于1000。在所供試的材料中，白牛2號的豐產(chǎn)性狀最好，楊柳屯1號，共和2號、7號、3號也較佳。六巷總體產(chǎn)量性狀較低，跟其遺傳性狀的原始性及生長環(huán)境相關(guān)，六巷原始森林植被茂密、遮擋了大部分的陽光，使茶樹吸收的光能減少，因而光合作用較弱，生產(chǎn)力指數(shù)較低，產(chǎn)量不高。而產(chǎn)量性狀較好較穩(wěn)定的共和，茶樹多為100年左右的樹齡，生長環(huán)境沒有高大植被遮擋，茶樹生長在相對集中的區(qū)域內(nèi)，生態(tài)環(huán)境相似，但仍受高山云霧天氣的影響，產(chǎn)量性狀一般。白牛、楊柳屯的茶樹有較好的生長環(huán)境，但產(chǎn)量性狀有高有低，跟單株的遺傳特性相關(guān)。

2.2 與抗高溫干旱相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)特征分析

2.2.1 角質(zhì)層厚度

角質(zhì)層位于葉片表面，由角質(zhì)和蠟質(zhì)構(gòu)成，角質(zhì)的主要化學(xué)成分為不飽和脂肪酸，蠟質(zhì)的主要化學(xué)成分為由高碳脂肪酸和高碳脂肪醇構(gòu)成的酯，角質(zhì)層的厚度是抗高溫干旱的主要鑒定標(biāo)志之一，厚度越大，抗高溫干旱能力越強。其原因是由于角質(zhì)層中的蠟質(zhì)透水性弱，可降低植物體內(nèi)水分的散失，在高溫天氣降低蒸騰作用，保住葉片中的水分，抵抗高溫，厚的角質(zhì)層除有保水作用外，還有機械支持的作用，使植物在供水不足時，不會立即萎蔫。

從表1的觀察結(jié)果表明:供試材料上表皮角質(zhì)層厚度在1～3μm之間，較下表皮角質(zhì)層厚，角質(zhì)層厚度超過2.5μm的品種按高低排序為白牛5號(3)、白牛6號(3)、東溫4 號(3)、白牛3 號(2.8)、白牛1號(2.5)。六巷多個單株及楊柳屯1號、2號、共和6號、7號角質(zhì)層厚度約1μm，對高溫干旱的抗性較弱。從五個地點的平均值看，東溫、白牛茶樹抗性較好，共和、楊柳屯、六巷對高溫干旱的抗性較弱。以六巷為例，六巷所處的地理環(huán)境屬原始森林地區(qū)，植被豐富，較少產(chǎn)生高溫干旱的氣候，空氣潮濕，故茶樹葉片結(jié)構(gòu)顯示出相應(yīng)特性，與其遺傳特性及生長環(huán)境相適應(yīng)。

2.2.2 柵欄組織厚度

發(fā)達(dá)的柵欄組織中含有豐富的葉綠體，可增加葉片的光合作用能力。柵欄組織細(xì)胞內(nèi)葉綠體的分布常因光照強度而有適應(yīng)性變化:強光下葉綠體移向內(nèi)側(cè)，以減少受光面積，避免灼燒;弱光下則分散于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，以充分利用散射光。因此，柵欄組織厚度也是抗高溫干旱的重要鑒定指標(biāo)之一，柵欄組織厚度越大，抗性越強。

從表1的觀察結(jié)果表明:五個供試點茶樹柵欄組織厚度平均值高低順序為白牛(57.5)、東溫(55.0)、共和(55.0)、楊柳屯(47.7)、六巷(35.6)。單株柵欄組織厚度前三為白牛3號(70)、楊柳屯1號(65)、白牛5號(65)，余下白牛2號、白牛4號、白牛8號、東溫1號、東溫4號、共和3號柵欄組織厚度相近，均為60μm。楊柳屯2號、六巷6號、六巷13號柵欄組織厚度居末位，其余六巷多個單株柵欄組織厚度亦較小，為30μm左右，與上述結(jié)果接近。

2.2.3 葉肉中草酸鈣結(jié)晶數(shù)

葉肉中草酸鈣結(jié)晶數(shù)與抗高溫干旱能力也有密切聯(lián)系，它一方面可加強葉的機械性能，避免在熱帶亞熱帶地區(qū)強光、高溫環(huán)境中葉片因過多失水而萎縮變形，從而達(dá)到保護(hù)內(nèi)部葉肉細(xì)胞免受傷害的作用;另一方而還可以改變細(xì)胞的滲透勢，提高吸水和保水能力;同時它還是減小有害物質(zhì)濃度的積極適應(yīng)方式。另外含晶細(xì)胞可以聚集體內(nèi)過多的鹽分，還有加強葉的機械性能功能。

從表1觀察結(jié)果表明:供試材料中白牛7號、白牛4號、白牛6號、六巷1號、六巷5號、六巷15號、共和2號、共和6號含較多草酸鈣結(jié)晶，抗性較強。

2.3 與抗寒抗病蟲能力相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)特征分析

2.3.1 葉片的上表皮角質(zhì)層厚度

據(jù)束際林(1995)研究表明:葉片的上表皮角質(zhì)層厚度達(dá)2.0 μm以上是抗病蟲性強的標(biāo)志。角質(zhì)層厚度大，它對細(xì)胞的受凍和解凍具有很好的緩沖作用，故角質(zhì)層厚度可作為葉片抗寒抗病蟲能力的重要指標(biāo)。供試材料中葉片上表皮角質(zhì)層厚度2.0μm以上的單株有白牛5號、白牛6號、東溫4號、白牛3號、白牛1號、楊柳屯3號、白牛2號、六巷8號、六巷11號、東溫1號、東溫3號、共和1號及共和2號。六巷多個單株角質(zhì)層厚度約1 μm，抗寒抗病蟲性較弱。

2.3.2 柵欄組織與海綿組織的厚度比值

據(jù)束際林(1995)研究表明:柵欄組織2層以上，細(xì)胞排列緊密，柵欄組織與海綿組織的厚度比值達(dá)0.6以上均為抗寒性強的標(biāo)志。供試材料中柵欄組織層數(shù)2層以上的有楊柳屯1號、白牛2號、六巷2號、六巷4號、六巷8號、六巷14號、共和2號、共和6號、共和7號、共和8號，柵欄組織與海綿組織厚度比值超過0.5的有楊柳屯1號(0.72)、共和7號(0.69)、東溫 4 號(0.6)、東溫3 號(0.55)、

白牛4號(0.52)。五個地點平均值高低為共和＞東溫＞楊柳屯＞白牛＞六巷。以共和為例，共和茶樹生長于高海拔山區(qū)，云霧天氣較多，氣溫較低，且共和茶樹單株樹齡較其他供試點低，為較進(jìn)化品種，抗性比原始品種強。

2.4 與適制性相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)特征分析

海綿組織是由長度和寬度相差不大，排列疏松，細(xì)胞間隙大而可以充分進(jìn)行氣體交換的薄壁細(xì)胞構(gòu)成，豐富的內(nèi)含物貯藏在液泡中，其中包括淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、咖啡堿、多酚類化合物、有機酸，還有酶、纖維素、植物激素等能調(diào)節(jié)和控制生理活動的生理活性物質(zhì)。液泡中的主要內(nèi)含物質(zhì)是茶多酚，可以根據(jù)海綿組織的發(fā)達(dá)程度初步鑒定品種的適制性，通常認(rèn)為，海綿組織發(fā)達(dá)的品種適制紅茶。葉片解剖結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果，海綿組織厚度大于145μm，海綿組織厚/柵欄組織厚大于2.5的品種適制紅茶或紅、綠茶兼制，這與生化成分鑒定的結(jié)果基本一致。

從表1的觀察結(jié)果表明:37份供試材料中海綿組織厚度居前五位的分別為六巷12號(260)、白牛7號(187)、白牛6號(175)、東溫1號(175)、六巷1號(165)。而六巷的多個品種六巷12號(6.5)、六巷 13 號(5.58)、六巷 3 號(5.17)、六巷 1 號(4.71)、六巷5號(4.5)、六巷11號、六巷9號、六巷10號及六巷15號海綿組織厚/柵欄組織厚均高于4，試制紅茶的特性明顯。六巷茶樹遺傳性狀為較原始品種，茶多酚含量高，普遍試制紅茶。低于2.0的有白牛4號、東溫3號、東溫4號、共和7號、楊柳屯1號，較適制綠茶。

3 討論

從生產(chǎn)力指數(shù)、角質(zhì)層厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、柵欄組織厚/海綿組織厚度、海綿組織厚/柵欄組織厚比值分析。楊柳屯1號、白牛2號、白牛3號產(chǎn)量性狀及抗性均較好。從五個供試地點來看，白牛野生茶產(chǎn)量及抗性品質(zhì)表現(xiàn)均較好且穩(wěn)定。六巷品種總體產(chǎn)量抗性較低。共和品均產(chǎn)量、抗性居中，單株間差異較小。適制性方面，除白牛4號、東溫3號、東溫4號、共和7號、楊柳屯1號適制綠茶性較明顯外，其余品種均適制紅茶，或紅綠茶兼制?？傮w以適制紅茶為主。

［1］束際林.茶樹葉片解剖結(jié)構(gòu)鑒定的原理與技術(shù)［J］.中國茶葉，1995(1):2－4.

［2］覃秀菊，李鳳英，何建棟，等.廣西茶樹新品種品系葉片解剖結(jié)構(gòu)特征與特性關(guān)系的研究［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2009(10):36－39.