云南省勐海縣野生大茶樹(shù)表型多樣性分析

馬 玲，楊方慧,蔣紅旗，蔣會(huì)兵*，孫云南，宋維希，陳林波，劉本英

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/云南省茶學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 勐海 666201；2.勐海七彩云南茶廠有限公司，云南 勐海 666201)

【研究意義】野生茶樹(shù)為山茶科(Camelliacceae)山茶屬(Camellia)茶組(SectionThea)植物，屬國(guó)家二級(jí)保護(hù)樹(shù)種，主要分布于中國(guó)西南地區(qū)[1-2]。野生茶樹(shù)在特殊的生態(tài)環(huán)境下，形成了物種多樣性和遺傳多樣性[3-6]，是研究茶樹(shù)原產(chǎn)地和起源中心的重要依據(jù)之一，是進(jìn)行茶樹(shù)品種改良、研制茶葉新產(chǎn)品的重要遺傳資源。開(kāi)展野生茶樹(shù)資源發(fā)掘和利用研究，不僅可以通過(guò)無(wú)性繁殖直接選育優(yōu)良單株進(jìn)行人工栽培馴化利用，而且為茶樹(shù)雜交育種提供了豐富的育種材料?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】云南地區(qū)野生茶樹(shù)物種豐富、居群分布范圍廣、資源儲(chǔ)量大，是野生茶樹(shù)分布中心和分化中心之一[7]。目前，僅對(duì)國(guó)家種質(zhì)勐海茶樹(shù)圃內(nèi)保存的部分野生茶樹(shù)資源進(jìn)了初步鑒定和評(píng)價(jià)，篩選出低咖啡堿含量和高茶多酚含量等一些生化成分超常規(guī)的種質(zhì)資源[8-9]，但其研究材料均來(lái)源于20世紀(jì)80年代征集保存的有性繁殖資源，遺傳背景不明確。由于野外取樣困難等因素限制，多數(shù)學(xué)者對(duì)野生茶樹(shù)資源的研究以調(diào)查為主[10-12]，對(duì)野生茶樹(shù)居群內(nèi)存活久遠(yuǎn)的野生大茶樹(shù)資源鑒定評(píng)價(jià)較少。張穎君等[13]和楊興榮等[14]對(duì)云南白鶯山少數(shù)古茶樹(shù)植株生化成分含量分析，均表明野生茶樹(shù)資源內(nèi)含物質(zhì)豐富，優(yōu)異資源篩選潛力很大，需深入挖掘?！颈狙芯康那腥朦c(diǎn)】勐海縣是中國(guó)較早發(fā)現(xiàn)野生茶樹(shù)資源的分布區(qū)，野生大茶樹(shù)具有代表性，但至今文獻(xiàn)僅粗略報(bào)道了“巴達(dá)大茶樹(shù)”植株形態(tài)[15]，對(duì)該地區(qū)野生大茶樹(shù)資源生長(zhǎng)狀況、農(nóng)藝性狀和生化成分含量等缺乏系統(tǒng)研究。2014-2015年西雙版納州啟動(dòng)了新一輪古茶樹(shù)資源調(diào)查工作，在此項(xiàng)工作中筆者對(duì)勐?？h境內(nèi)野生茶樹(shù)居群進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，文章在調(diào)查的基礎(chǔ)上對(duì)部分野生大茶樹(shù)的生長(zhǎng)狀況、形態(tài)特征和生化特性等方面作了初步評(píng)價(jià)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】旨在明確勐?？h野生大茶樹(shù)資源表型多樣性，發(fā)掘優(yōu)異野生茶樹(shù)種質(zhì)資源，為野生茶樹(shù)資源的保護(hù)和利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及來(lái)源

試驗(yàn)材料共65份，采自勐?？h境內(nèi)的3個(gè)野生茶樹(shù)居群(表1)，其中巴達(dá)居群22株、帕真居群18株，蚌龍居群25株。每個(gè)居群分別選取較大植株進(jìn)行GPS定位，取樣觀測(cè)和測(cè)定。

1.2 形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)測(cè)定

依據(jù)虞富蓮[16]編著的《中國(guó)古茶樹(shù)》古茶樹(shù)種質(zhì)資源考察規(guī)程，野外觀測(cè)記錄野生大茶樹(shù)地理、生態(tài)因子；參照《全國(guó)古樹(shù)名木普查建檔技術(shù)規(guī)定》觀測(cè)古茶樹(shù)生長(zhǎng)勢(shì)；依據(jù)陳亮等[17]編著的《茶樹(shù)種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)居群內(nèi)野生大茶樹(shù)頂芽、葉部、花部和果實(shí)進(jìn)行描述和測(cè)定。

1.3 生化成分含量測(cè)定

春季采摘野生大茶樹(shù)新梢一芽二葉，依據(jù)《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程 茶樹(shù)(NY/T 1312-2007)》[18]制作烘青綠茶樣品，參照王新超等[19]方法測(cè)定化學(xué)成分含量，采用HPLC法測(cè)定咖啡堿和兒茶素總量， GB/T 8305-2002法測(cè)定水浸出物含量，GB/T 8313-2008法測(cè)定茶多酚含量，GB/T 8314-2002法測(cè)定氨基酸含量，各生化成分含量測(cè)定設(shè)3次重復(fù)。測(cè)定單位：云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，測(cè)定時(shí)間：2015年6月。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生大茶樹(shù)生長(zhǎng)勢(shì)

從生長(zhǎng)勢(shì)的調(diào)查結(jié)果看，巴達(dá)、帕真和蚌龍3個(gè)野生茶樹(shù)居群總體長(zhǎng)勢(shì)良好(表2)，其中長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)盛植株占調(diào)查總數(shù)的70.77 %，長(zhǎng)勢(shì)一般植株占調(diào)查總數(shù)的12.31 %，長(zhǎng)勢(shì)較差植株占調(diào)查總數(shù)的7.69 %，瀕死和死亡植株分別占調(diào)查總數(shù)的6.15 %和3.08 %。此次調(diào)查重點(diǎn)對(duì)較大植株進(jìn)行觀察記錄，共統(tǒng)計(jì)到瀕危植株4株，已死亡植株2株，其中蚌龍2號(hào)、巴達(dá)7號(hào)遭病蟲(chóng)害侵蝕導(dǎo)致基部樹(shù)干腐爛，而蚌龍14號(hào)、巴達(dá)11號(hào)等被人為砍伐采摘，只剩下主干，有衰亡之虞。最早發(fā)現(xiàn)的野生型茶樹(shù)“巴達(dá)大茶樹(shù)”，因樹(shù)干腐爛，基部出現(xiàn)空洞，于2012年自然傾倒而死。相比較而言，帕真居群內(nèi)野生大茶樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)較良好，目前未發(fā)現(xiàn)瀕死和死亡植株。

2.2 野生大茶樹(shù)樹(shù)體形態(tài)

對(duì)3個(gè)居群的65株野生大茶樹(shù)樹(shù)體形態(tài)性狀的測(cè)定結(jié)果表明(表3)，野生大茶樹(shù)的樹(shù)高、基圍、樹(shù)幅和分枝高度均存在較大差異，平均樹(shù)高9.68 m，變幅為3.80～23.60 m，其中10 m以下達(dá)26株，占調(diào)查總數(shù)的40.00 %，15 m以上有12株，占調(diào)查總數(shù)的18.46 %，最高為巴達(dá)居群內(nèi)的巴達(dá)1號(hào)野生大茶樹(shù)(23.60 m)；平均基圍1.67 m，變幅為1.20～3.14 m，其中1.5 m以下達(dá)17株，占調(diào)查總數(shù)的37.78 %，2 m以上有8株，占調(diào)查總數(shù)的17.78 %；樹(shù)幅平均在4.53 m×3.60 m，最大為帕真居群內(nèi)的1號(hào)野生大茶樹(shù)(10.20 m×10.10 m)；平均分枝高度0.88 m，變幅為0.25～2.05 m。從變異系數(shù)看，4個(gè)樹(shù)體形態(tài)變異系數(shù)較大，均大于20 %，平均變異系數(shù)為40.71 %?？梢?jiàn)，野生大茶樹(shù)在自然生長(zhǎng)狀態(tài)下，樹(shù)體多數(shù)高大直立，基部有分枝，但分枝少，樹(shù)幅直徑遠(yuǎn)小于樹(shù)高，與栽培型古茶樹(shù)有區(qū)別。3個(gè)居群的樹(shù)體形態(tài)變異趨勢(shì)基本一致。

表1 勐?？h3個(gè)野生茶樹(shù)居群基本情況Table 1 Basic information of three wild tea plant populations in Menghai county

表2 勐海縣野生大茶樹(shù)生長(zhǎng)勢(shì)Table 2 Growth potential of wild tea plants in Menghai county

注：“-”代表未發(fā)現(xiàn)。
Notes:‘-’showed not being found.

2.3 野生大茶樹(shù)葉片形態(tài)

對(duì)3個(gè)居群的65株野生大茶樹(shù)葉片形態(tài)性狀的測(cè)定結(jié)果(表4)表明，勐海野生大茶樹(shù)葉長(zhǎng)、葉寬、 葉面積和葉脈對(duì)數(shù)等葉片性狀的平均值分別為14.52、5.03、46.81 cm2和10.57對(duì)；從變異系數(shù)來(lái)看，4個(gè)葉片形態(tài)變異系數(shù)均小于15 %，變化幅度為8.20 %～14.45 %，平均變異系數(shù)為10.99 %，其中，以葉面積變異幅度和變異系數(shù)較大，變異系數(shù)在11.68 %～14.45 %，變異幅度為42.24～65.53 cm2，遺傳多樣性豐富；而葉寬變異范圍較小，變異系數(shù)在8.20 %～8.48 %，變異幅度為4.37～6.24 m，是較穩(wěn)定的植物學(xué)性狀。整體而言，勐海縣野生大茶樹(shù)種群內(nèi)葉片形態(tài)特征變異不大，葉片有大葉和特大葉型，頂芽綠色或紫綠色、無(wú)茸毛，葉片長(zhǎng)橢圓形、綠色或深綠色、有光澤、無(wú)茸毛。3個(gè)居群的葉片形態(tài)性狀變異趨勢(shì)基本一致。

表3 勐海縣野生大茶樹(shù)樹(shù)體性狀變異Table 3 Variations of growth traits of wild tea plants in Menghai county

表4 勐?？h野生大茶樹(shù)葉片性狀變異Table 4 Variations of leaf traits of wild tea plants in Menghai county

2.4 野生大茶樹(shù)花果形態(tài)

對(duì) 3個(gè)居群共7株野生大茶樹(shù)上采集的花、果樣品形態(tài)性狀觀測(cè)表明(表5)，野生大茶樹(shù)花器形態(tài)表現(xiàn)為萼片數(shù)5片(個(gè)別花朵有6片)、綠色、無(wú)茸毛；花冠大花型，花冠直徑平均7.15 cm，花瓣數(shù)平均9枚、白色、質(zhì)地厚，花柱長(zhǎng)度平均1.46 cm，柱頭5、4裂，以5裂較多，子房5室、密被茸毛；果實(shí)四方形或扁球形，果實(shí)大小平均1.96 cm×3.00 cm，果皮厚度平均3.17 mm；種皮棕黑色，種子球形，種徑平均1.33 cm。野生大茶樹(shù)花果形態(tài)性狀變異較小，平均變異系數(shù)為10.32 %，其中以花冠大小、花瓣長(zhǎng)寬、花瓣數(shù)、果實(shí)大小及種徑等性狀變異系數(shù)較大；萼片數(shù)、花柱長(zhǎng)度、柱頭開(kāi)裂數(shù)和果皮厚度等變異幅度和變異系數(shù)較小，分別為5.83 %、9.20 %、8.26 %和8.65 %，均小于10 %，是比較穩(wěn)定的植物學(xué)性狀。3個(gè)居群變異趨勢(shì)基本一致。

2.5 野生大茶樹(shù)主要生化成分含量

對(duì)3個(gè)居群的18份野生大茶樹(shù)資源主要生化成分含量測(cè)定分析(表6)表明，其水浸出物含量、茶多酚含量、氨基酸含量、咖啡堿含量和兒茶素總量的平均值分別為44.82 %、23.37 %、2.62 %、2.43 %和10.33 %。從5項(xiàng)生化成分含量的變幅來(lái)看，水浸出物含量大于45 %的有2份材料，分別是巴達(dá)10號(hào)(51.38 %)和蚌龍11號(hào)(47.76 %)；茶多酚含量大于30 %的有2份材料，分別是帕真5號(hào)(30.11 %)和蚌龍20號(hào)(32.46 %)，咖啡堿含量小于1.5%的有2份材料，為蚌龍4號(hào)(1.25 %)和蚌龍13號(hào)(1.47 %)。就變異系數(shù)而言，同一居群內(nèi)，不同生化成分間存在一定差異，總體變異程度為氨基酸含量>兒茶素總量>咖啡堿含量>茶多酚含量>水浸出物含量，3個(gè)居群的變異趨勢(shì)基本一致，均以氨基酸含量變異系數(shù)較大，遺傳多樣性豐富，優(yōu)異資源選擇的潛力大。

表5 勐?？h野生大茶樹(shù)花果性狀變異Table 5 Variations of flowers and fruits traits of wild tea plants in Menghai county

表6 勐海野生大茶樹(shù)主要生化成分含量Table 6 Variations of biochemical composition traits of wild tea plants in Menghai county

3 討 論

通過(guò)實(shí)地調(diào)查，勐?？h境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的3個(gè)野生茶樹(shù)居群，為同一物種，植物學(xué)分類屬大理茶(Camelliataliensis)[20-22]。野生茶樹(shù)居群水平分布于100°06′55″～100°38′24″ E，21°49′57″～22°08′22″ N，垂直分布于海拔1870～2390 m的森林內(nèi)，是目前中國(guó)已發(fā)現(xiàn)最南端的野生茶樹(shù)分布區(qū)。從生長(zhǎng)勢(shì)的調(diào)查結(jié)果看，野生大茶樹(shù)在自然居群狀態(tài)下表現(xiàn)出樹(shù)體高大直立，有喬木和小喬木型，野生大茶樹(shù)總體長(zhǎng)勢(shì)良好，生長(zhǎng)勢(shì)旺盛植株占調(diào)查總數(shù)的70.77 %，部分植株遭受人為砍伐采摘，少數(shù)植株受病蟲(chóng)害侵蝕，樹(shù)體腐爛，需要加強(qiáng)保護(hù)。

野生大茶樹(shù)植株間樹(shù)體性狀差異較大，遺傳多樣性豐富[23]。本次調(diào)查的65株大茶樹(shù)樹(shù)體性狀變異系數(shù)均在20 %以上，變化幅度為22.42 %～56.24 %，變異系數(shù)平均達(dá)40.71 %，可能與野生大茶樹(shù)植株生長(zhǎng)空間不同和人為砍伐有關(guān)。植株間葉片和花果形態(tài)性狀變異較小，平均變異系數(shù)分別為10.99 %和10.32 %，說(shuō)明勐海縣野生大茶樹(shù)種群內(nèi)葉片和花果等植物學(xué)形態(tài)特征差異不大，這可能與3個(gè)居群所處地理位置較近，生態(tài)環(huán)境基本相同有關(guān)。主要生化成分含量分析表明，野生大茶樹(shù)5項(xiàng)生化成分含量變異系數(shù)較大，平均為18.75 %，說(shuō)明野生大茶樹(shù)資源生化成分含量方面變異豐富。3個(gè)居群的樹(shù)體、葉片、花果及生化成分含量等表型性狀變異趨勢(shì)基本一致，均以樹(shù)高、基圍、樹(shù)幅、分枝高度、葉面積、種徑和氨基酸含量等變異幅度和變異系數(shù)較大，以萼片數(shù)、花柱長(zhǎng)度、柱頭開(kāi)裂數(shù)、果皮厚度和水浸出物含量等變異幅度和變異系數(shù)較小。蔣會(huì)兵等[24]對(duì)云南地區(qū)茶樹(shù)資源的表型遺傳多樣性分析表明，茶樹(shù)種質(zhì)資源的氨基酸和咖啡堿含量存在較大的遺傳變異，遺傳多樣性豐富。本研究結(jié)果表明，勐?？h巴達(dá)、帕真和蚌龍 3個(gè)野生茶樹(shù)居群種內(nèi)萼片數(shù)、花柱長(zhǎng)度、柱頭開(kāi)裂數(shù)和果皮厚度的變異系數(shù)均小于10 %，是較穩(wěn)定的植物學(xué)性狀，而氨基酸含量、咖啡堿含量和兒茶素總量變異系數(shù)均大于15 %，遺傳多樣性豐富。因此，從野生大茶樹(shù)資源中進(jìn)一步選擇抗逆性強(qiáng)、生化成分含量特異的優(yōu)質(zhì)資源的潛力很大。因野生茶樹(shù)居群內(nèi)植株的花、果少見(jiàn)，采樣困難，文章僅分析了野生茶樹(shù)總體表型性狀的變異情況，其表型性狀與地理因子等的相關(guān)性還有待進(jìn)一步研究。

隨著茶園良種化推進(jìn)，茶樹(shù)品種單一化趨勢(shì)明顯，茶樹(shù)遺傳多樣性逐步降低，難以選育出綜合性狀優(yōu)良的茶樹(shù)品種，而野生茶樹(shù)具有許多特異基因，可篩選出優(yōu)良種質(zhì)。對(duì)65株野生大茶樹(shù)植株間表型性狀測(cè)定結(jié)果表明，植株樹(shù)體形態(tài)和生化成分含量差異明顯，存在廣泛的遺傳變異，根據(jù)主要生化成分含量的測(cè)定結(jié)果，初步篩選出高茶多酚含量材料2份，為帕真5號(hào)(30.11 %)和蚌龍20號(hào)(32.46 %)，低咖啡堿含量材料2份，為蚌龍4號(hào)(1.25 %)和蚌龍13號(hào)(1.47 %)，可為茶樹(shù)遺傳育種研究提供基礎(chǔ)材料。

4 結(jié) 論

明確了勐?？h的3個(gè)野生大茶樹(shù)居群資源現(xiàn)狀和表型多樣性，初步篩選出一些優(yōu)異種質(zhì)資源，為該地區(qū)野生茶樹(shù)資源的保護(hù)和發(fā)掘利用提供了參考依據(jù)。

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