恩施山區(qū)地方茶樹資源現(xiàn)狀與評價

向俊，李慧，崔清梅，王永健，梁金波，戴居會，張強(qiáng)

恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，445000

湖北恩施州地處武陵山區(qū)，是傳統(tǒng)的茶葉生產(chǎn)區(qū)，植茶歷史悠久[1]。屬中亞熱帶季風(fēng)山地濕潤氣候，四季分明，雨熱同期，雨量充沛，光照適宜[2]，優(yōu)越的地理環(huán)境使得這里的茶樹資源豐富多樣，形成了很多優(yōu)良的地方品種，如冷后渾、花枝茶等。本研究對恩施州的半野生茶樹、地方品種和選育品種（系）、外地資源共129份茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行表觀、生化成分多樣性研究，以期為恩施茶樹資源的利用提供基礎(chǔ)。

一、材料與方法

1.材料

收集湖北恩施市、利川市、宣恩縣、鶴峰縣、神農(nóng)架及貴州等地的茶樹資源共129 份（表1），進(jìn)行葉片形態(tài)、生化成分分析，其中葉片形態(tài)鑒定129份，生化成分測定79份。

2.形態(tài)多樣性

對129 份茶樹資源采集當(dāng)年生枝條中部典型成熟葉片，每份資源測量20片，取平均值。所有描述型和數(shù)值型性狀均按照陳亮等[3]編著的《茶樹種質(zhì)資源與遺傳改良》進(jìn)行鑒定，各觀察性狀及其標(biāo)準(zhǔn)見表2。描述型性狀（葉片大小、葉形、葉面、葉身、葉質(zhì)、樹型、分枝密度、葉色、葉尖、葉背茸毛、芽葉茸毛）重復(fù)觀測10次，數(shù)值型性狀（葉長、葉寬）重復(fù)測量3次，取平均值。

數(shù)據(jù)矩陣采用NTsys（2.l0e）軟件處理，主成分分析程序參考彭焱松等[4]方法，提取累計方差貢獻(xiàn)率超過85%時所包括的主成分[5]。

3.生化成分多樣性

采摘春季一芽二葉鮮葉制作成生化樣，對茶多酚含量、兒茶素總量、氨基酸含量、水浸出物含量等12項(xiàng)生化成分進(jìn)行檢測。聚類分析和主成分分析方法同上。

二、結(jié)果與分析

1.表觀形態(tài)多樣性

（1）茶樹資源形態(tài)遺傳多樣性分析

頻率計算統(tǒng)計結(jié)果顯示（表3），葉片大小以中葉為主，達(dá)79.8%，大葉和小葉分別為12.4%、7.8%，未發(fā)現(xiàn)特大葉；葉形以橢圓形為主，長橢圓形次之，披針形、卵圓形和近圓形占得很少；葉面隆起性以微隆起為主；葉身以稍背卷為主；葉質(zhì)以硬和中等為主；樹型以灌木為主，包含一部分小喬木和喬木，這與所選資源中的大茶樹有關(guān)。其他性狀中，分枝密度以密為主；葉色以綠色為主；葉尖主要為漸尖；所選資源絕大多數(shù)葉背和芽葉均有茸毛，其中芽葉茸毛以多為主。從性狀的橫向即各性狀所涉及的程度來看，129份參試資源的葉片性狀具有一定豐富度。另一方面，從縱向即單個性狀因子所占比例來看，所調(diào)查資源某些性狀具有一定的偏向性，如葉片大小以中葉為主、葉形以橢圓形為主等。

表1 收集到的茶樹資源信息

表2 形態(tài)性狀鑒定

表3 各性狀所占比例%

用Excel軟件分析129份參試茶樹資源葉片性狀的測量數(shù)值，計算各性狀的變異范圍、均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)等參數(shù)（表4）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差計算得到的變異系數(shù)值（CV）來看，4 種性狀的變異系數(shù)都很大，都在0.1 以上，其中樹高、樹幅的變化程度最大。

表4 129份地方茶樹資源的表觀形態(tài)特性

（2）不同來源茶樹資源的表觀形態(tài)比較

為了解恩施州茶樹資源的遺傳多樣性以及人為選擇的影響[6]，根據(jù)來源不同，將參試茶樹資源分為恩施地方茶樹品種、恩施地方茶樹資源與外地茶樹資源3 個不同類群進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明，在葉長、葉寬、樹高、樹幅4 個表現(xiàn)形態(tài)中，除了樹高的變異系數(shù)是恩施地方茶樹品種最大以外，其余3 個表現(xiàn)形態(tài)的變異系數(shù)均以恩施地方茶樹資源的最大，說明在3 個類群中，恩施地方茶樹資源的遺傳多樣性是最豐富的。不同類群茶樹葉片形態(tài)的比較結(jié)果如表5。

2.主成分分析

前4個主成分累計貢獻(xiàn)了本分類群85.31%的分類信息（表6）。在第一主成分中，葉片長、葉片寬和葉片大小的負(fù)載值的絕對值在0.5以上，信息負(fù)荷量最大，在7個特征向量中對分類最為重要；在第二主成分中，葉形和葉身的負(fù)載值的絕對值都在0.5以上，信息負(fù)荷量較大，對分類較為重要；在第三主成分中，葉面的負(fù)載值的絕對值在0.7 以上，信息負(fù)荷量較大，對分類也有一定的作用。

基于7 種葉片性狀特征的主成分散點(diǎn)圖（圖1）可見，前2個主成分的貢獻(xiàn)率分別為33.36%和24.21%，空間上散點(diǎn)圖顯示出129份資源可分為3個相對獨(dú)立的表征群。但是，3個群并沒有表現(xiàn)出地域性或其他聚類特征。

圖1 129份地方茶樹資源在前2個主成分空間上的散點(diǎn)圖

表5 不同類群的葉片形態(tài)比較

表6 前4個主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累計貢獻(xiàn)率

3.生化成分多樣性

（1）茶樹資源生化成分分析

79 份地方茶樹資源的生化成分特性如表7，與茶葉品質(zhì)有關(guān)的生化成分，如茶多酚、兒茶素、氨基酸等具有豐富的多樣性[7]。13個生化成分的變異系數(shù)在5.6%～56.0%之間，平均為23.0%，并以沒食子兒茶素變異系數(shù)較大，水浸出物變異系數(shù)較小。其中表沒食子兒茶素、兒茶素、表兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素沒食子酸酯、沒食子兒茶素和氨基酸含量的變異系數(shù)超過20%。13 個生化成分的變異程度為：沒食子兒茶素＞兒茶素＞表兒茶素＞表沒食子兒茶素＞表兒茶素沒食子酸酯＞沒食子兒茶素沒食子酸酯＞氨基酸＞酚氨比＞咖啡堿＞表沒食子兒茶素沒食子酸酯＞兒茶素總量＞茶多酚＞水浸出物。

兒茶素總量為107.02～209.22 mg/g，平均146.29 mg/g。氨基酸含量為2.22%～7.04%，平均2.87%，其中，最低的是63號資源枇杷茶，最高的是來自恩施市盛家壩的111 號資源，達(dá)到7.04%。茶多酚含量在15.44%～25.42%之間，平均17.57%。大部分資源的酚氨比在8以下，根據(jù)楊亞軍、陸錦時等的研究結(jié)果，比較適合制作綠茶[8-10]。

（2）不同類群茶樹資源的生化成分比較

比較恩施地方茶樹資源與恩施地方茶樹品種的主要生化成分（表8），2個類群在主要生化成分上差異性不大，但是恩施地方茶樹資源的變異系數(shù)總的來說比恩施地方茶樹品種的大，說明恩施地方茶樹資源的遺傳多樣性更高，資源更具有特異性。地方茶樹品種主要生化成分變異系數(shù)相對較小的原因可能是由于其按照育種需求經(jīng)過篩選。

表7 79份地方茶樹資源的生化多樣性指數(shù)

表8 不同類群茶樹資源的主要生化成分比較

（3）主成分分析

主成分分析能夠較好地解釋群體方差的主要來源，從而獲得解釋方差的重要性狀并簡化研究性狀，以利于更好地研究群體。對其中的79份茶樹資源的主要生化成分進(jìn)行主成分分析（表9）結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前6 個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá)85.29% ，這6 個主成分包含了所有性狀的大部分信息，可以用來對材料進(jìn)行綜合評價[11]。

表9 前6個主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累計貢獻(xiàn)率

從表9可以看出，第一主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到36.05%，貢獻(xiàn)率較大的是兒茶素總量和酚氨比，其次是表沒食子兒茶素沒食子酸酯和茶多酚；第二主成分特征向量絕對值最大的是表沒食子兒茶素，其次是沒食子兒茶素、兒茶素和表兒茶素，主要反映的是非酯型兒茶素的影響；第三主成分中，氨基酸的貢獻(xiàn)率最大，其次是沒食子兒茶素沒食子酸酯和咖啡堿；第四主成分中，兒茶素和咖啡堿的貢獻(xiàn)較大；第五主成分中， 水浸出物和表兒茶素沒食子酸酯、茶多酚的貢獻(xiàn)率較大，其中茶多酚對之是負(fù)影響；第六主成分中，表兒茶素沒食子酸酯的貢獻(xiàn)率最大，沒食子兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯對之是負(fù)影響，主要反映的是酯型兒茶素的影響[12-13]。

圖2 79份地方茶樹資源在前2個主成分空間上的散點(diǎn)圖

79 份地方茶樹資源在前2 個主成分空間上的散點(diǎn)圖（圖2）顯示，前2個主成分的貢獻(xiàn)率分別為36.1%和17.9%，79份資源分組不明顯，資源分布呈發(fā)散形，其中屬于恩施地方茶樹資源的2、3、32、47、54、61 和78 號資源在外圍，說明這些資源和其他資源相比在生化成分上具有更高的遺傳多樣性。

三、小結(jié)

恩施州茶樹種質(zhì)資源豐富、分布廣泛，特別是野生種和古茶樹，有待進(jìn)一步對資源進(jìn)行全面的調(diào)查、收集、保存保護(hù)和鑒定評價。應(yīng)加強(qiáng)對恩施州地方茶樹資源的創(chuàng)新研究，對特異資源進(jìn)行保護(hù)和開發(fā)，加大茶樹原生境保護(hù)力度，以免資源流失。