金花茶種質資源收集保存與評價

洪永輝，陳天增，林能慶

( 1．福建省龍巖林業(yè)種苗站，福建 龍巖 364000;2.福建世紀金花有限公司，福建 龍巖 364206； 3.福建省上杭白砂國有林場，福建 龍巖 364205)

金花茶(CamellianitidissimaChi)是山茶科(Theaceae)山茶屬常綠灌木或小喬木，是觀賞、醫(yī)藥保健、文化潛在價值的珍稀植物。也是21世紀名貴的保健佳品，素有“植物界的大熊貓”、“茶族皇后”美譽[1-3]。也是國家新資源食品和國家重點發(fā)展林藥植物[4，5]。其種質資源的收集和保護是金花茶生物學研究和良種選育物質基礎，也是保護生態(tài)多樣性的重要部分。關系到生態(tài)環(huán)境建設和國家可持續(xù)發(fā)展。金花茶屬異花授粉植物，是分布極為狹窄的植物種群，主要分布在中國廣西南部亞熱帶季風氣候區(qū)和越南北部熱帶季風區(qū)，因氣候顯著差異，形成金花茶組有42種和5個變種，是自然雜交豐富物種種源，形成優(yōu)良種質資源的基礎。

福建20世紀80年代開始引種金花茶[5]，主要以園林綠化和觀賞花卉為目標引種，存在品種少、良莠不齊、觀賞和商業(yè)開發(fā)價值低等問題[6]。進入21世紀福建省加大金花茶引種推廣力度，列為福建省科技廳、省林業(yè)局重點研發(fā)項目和第三輪種業(yè)創(chuàng)新項目，全面開展金花茶組種質資源保存和優(yōu)良品種選育工作。旨在通過收集的基因資源進行評價研究，并根據(jù)物候學特征、適應性、抗性等方面的差異，選擇出優(yōu)良品種，為金花茶種質資源評價研究提供理論依據(jù)，對充分挖掘金花茶的生產(chǎn)潛力具有重要的意義。

1 資源收集與方法

1.1 金花茶種質資源收集

廣西金花茶自然分布在21°30′—22°55′ N、107°36′—108°33′ E、垂直分布在海拔50～650 m的丘陵低山、臺地和山間的溝谷兩旁或溪邊，以海拔120～350 m的常綠闊葉樹林下常見[7、8]。主要分布在兩個區(qū)域，一是廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)、扶綏縣、隆安縣等，二是防城港市除光坡和金沙2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)以外的其余17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)139個村[7]。

2005年課題組根據(jù)金花茶品種類型，開始從廣西防城港和南寧金花茶公園引種金花茶原株、穗條和種子分別在漳平市拱橋鎮(zhèn)進行扦插和播種培育，為檢測金花茶各品種適應性，金花茶各品種均采用穗條扦插進行繁殖和購入原生植株培育。

1.2 金花茶種質資源庫營建

1.2.1 種質資源收集區(qū)概況 金花茶引種培育地位于福建省漳平市拱橋鎮(zhèn)中堺村，117°24′ E，25°18′ N，海拔202.2 m。屬亞熱帶季風氣候，年均氣溫19.2 ℃。最熱月7月平均氣溫24.6～28.5 ℃，極端最高氣溫 40.3 ℃; 最冷月1月平均氣溫 7.0～11.2 ℃，極端最低氣溫-5.7 ℃，年均降水量1 560 mm，年均相對濕度78%，無霜期300 d，年均日照時數(shù)1 852.9 h，氣候適宜金花茶生長。土壤以酸性巖黃紅壤、黃壤為主，面積10 hm2。2005—2014年分別將從廣西引種金花茶采用扦插繁殖或引入原生植株進行培育。

金花茶種質資源基因庫設在福建省上杭縣蘆豐鄉(xiāng)豐樂村，位于 116°50′ E， 24°54′ N，海拔240 m，屬中亞熱帶季風氣候，年均氣溫 19.5 ℃，最熱月7月平均氣溫 24～ 28 ℃，極端最高氣溫 39.7 ℃; 最冷月1月平均氣溫7.0～10.6 ℃，極端最低氣溫-5 ℃，年均降水量 1 894 mm，年均相對濕度77% ，無霜期293 d，年均日照時數(shù)1 971 h。土壤為農(nóng)田旱地，肥力中等。面積為0.2 hm2。

1.2.2 調查與分析方法 2005年開始每年年底對引種的金花茶進行觀察記載，調查金花茶各品種地徑、樹高、冠幅和當年抽梢次數(shù)及長度等主要性狀指標，觀察花期、花量及生活史，區(qū)分不同品種個體差異，評判優(yōu)樹的特異性。并采用Excele進行統(tǒng)計分析。

2 結果分析與評價

2.1 金花茶培育技術

2005年課題組分別從原產(chǎn)地廣西防城港引種28個品種金花茶原植株或穗條3 000多株，從南寧引進7個越南種源的金花茶穗條，原生植株定植在農(nóng)田內，圃地采用全面深翻，三犁三耙，使土壤充分熟化，施腐熟的羊或鴨糞等農(nóng)家基肥4 000 kghm-2；做0.6 m寬、0.5 m高的畦，按株行距1 m×1.5 m在畦內定點種植，并搭蓋2 m高的75%遮陰網(wǎng)。所采集的穗條全部采用圃地扦插的方式進行培育，待苗高20 cm后定植到農(nóng)田內。引種到亞熱帶氣候的地區(qū)金花茶均能正常生長，但由于引種地氣溫偏低，部分品種金花茶入冬后，如遇到極端低溫，其枝葉會受到凍傷或造成頂芽干枯和花朵敗育，影響次年生長量；但遮陰設施完善，防城金花茶、凹脈金花茶和金花茶均能正常生長發(fā)育，僅生育期比原產(chǎn)地推遲約40 d。但多數(shù)越南金花茶品種均會受不同程度的凍害。但次年仍能從保留的主干中抽梢生長。

2.2 金花茶種質資源庫建設

林木種質資源是良種選育的基礎材料，也是國家重要戰(zhàn)略資源。而營建種質資源庫目的是保存具有不同遺傳基礎，可用于遺傳育種的林木群體、個體材料，其建園基礎是收集保存經(jīng)精選的種源、優(yōu)樹無性系或單株，且經(jīng)選育后，能適應一定的自然環(huán)境和栽植條件，遺傳性狀穩(wěn)定一致和質量符合要求，并作為生產(chǎn)資料使用的栽培植物群體。根據(jù)上述原則，為進一步克服因氣候差異原因，使保存部分熱帶金花茶品種生長不良，且不利于今后開展雜交育種和種子創(chuàng)制。將其種質資源分為室內和室外保存。

2.2.1 室內種質資源建設及保存 室內種質資源庫分別建在智能溫室大棚和塑料大棚內，其中：智能溫室大棚面積1 000 m2，以保存金花茶品種為主，兼顧系統(tǒng)觀察金花茶生活史為目標進行建設。其檐高3.0 m，屋脊高5.0 m，外遮陽高5.5 m，配置排風機、通風機、溫室降溫風機系統(tǒng)及遮陽控制系統(tǒng)，創(chuàng)造金花茶生長的最佳環(huán)境，使溫室內的環(huán)境接近人工設想的理想值，以滿足金花茶生長發(fā)育的需求。室內采用全面整地深翻50 cm，回填森林表土進行土壤改良，根據(jù)不同金花茶品種數(shù)量分區(qū)規(guī)劃，塊狀種植。根據(jù)不同花期、生長特性進行區(qū)劃，結合科普教育和觀光游憩為主設置步行道。庫內保存26品種金花茶、共244株，其中廣西種源從防城港集中引入，越南種源從廣西南寧收集。塑料大棚面積2 000 m。以開展人工雜交育種等科學試驗為目標進行建設，其檐高2.5 m，屋脊高3.0 m，外遮陽高3.5 m，室內采用全面深翻，帶狀整地。建庫原則盡量選擇不同種源、經(jīng)長期觀測主要性狀比較優(yōu)良的，且多年生已開花結實的金花茶優(yōu)樹或大樹，按3 m×3 m株行距，采用控根容器方式進行定植。庫內收集21個品種、共506株。其中防城金花茶、凹脈金花茶、顯脈金花茶、毛瓣金花茶等品種均有10株以上樹齡15年以上原生植株(表1)。

2.2.2 仿原生境種質資源庫建設 仿野生金花茶種質資源庫建于馬尾松中齡生態(tài)公益林中，林分郁閉度為0.4～0.6，平均樹高18 m,平均胸徑22 cm。面積0.2 hm2，立地類型為Ⅲ～Ⅳ類，坡度25°以下，緩坡。林地采用小鉤機全面深翻整地，株行距2 m×2 m，挖明穴，施腐熟的有機肥1 kg。并設簡易林道，構成道路網(wǎng)。園內內布設滴灌設施。為盡快改善林地質量，套種1年生無患籽、楓香苗。庫內保存已開花結實7年生以上4個品種，73株優(yōu)樹。

2.3 金花茶生長情況

金花茶種質資源庫共收集35個品種823株。由于各種質資源分批收集，且根據(jù)不同品種精選優(yōu)選而建立的基因庫，其花、葉、樹齡、藥用、觀賞價值均不同，同時考慮不同保存方式所發(fā)揮的作用不同。故分區(qū)評價金花茶各品種表現(xiàn)更有代表意義。

2.3.1 智能溫室金花茶各品種生長情況 智能溫室金花茶種質資源庫共保存金花茶21品種、242株，其生長均良好，不同品種均有2～8 a和多年生樹齡的金花茶。變異系數(shù)較大的是地徑和冠幅，而樹高差異較小(表1)。不同的品種花期不同，現(xiàn)花徑不同，調查發(fā)現(xiàn)5年生以上金花茶多數(shù)均已開花，花量從1～250不等。部分品種未開花的原因有待進一步觀察。而2年生金花茶多數(shù)無冠幅，有待進一步修剪培育。

表1 智能溫室金花茶生長性狀變化情況

2.3.2 塑料大棚不同品種金花茶生長情況 塑料大棚種質庫共保存21個品種、506株，而基因庫以雜交育種為主，故所收集的同一個品種金花茶在不同無性系個體中均有差異，如抗逆性、花色、花量等差異。其個體差異通過雜交育種為二代育種材料選擇打下基礎。調查表明基因庫金花茶地徑均值2.2 cm、標準差1.725、變異系數(shù)77.5%；樹高均值1.03 m、標準差36.528、變異系數(shù)35.5%；平均冠幅均值0.63 m、標準差38.86、變異系數(shù)61.2%。表明不同金花茶各性狀指標差異顯著，且各優(yōu)樹樹齡不同形成的差異(表2)。多年觀察表明金花茶實生苗在8 a左右才開花，而采用優(yōu)樹扦插育苗，若穗條有花芽，當年就開花。地徑生長到2 cm以上進入開花初期，其地徑越大，樹冠、枝條茂盛，其著花量、葉量越多。與柴勝豐等研究的結論相同，即地徑在6 cm以上，其生殖構件數(shù)量達到最大值[7]。調查表明：地徑大于6 cm的有23株，其中：防城金花茶、凹脈金花茶、紅頂凹脈金花茶(越南)有21株，均已開花結實，最優(yōu)單株年產(chǎn)花達300多朵。無名金花茶和弄崗金花茶各1株，因前期在野外種植，雖然生長快，但因冬季低溫脅迫，使枝葉受到凍害，造成高生長不良，也影響花蕾的發(fā)育。2018年在基因庫中開展了金花茶雜交育種工作，并獲成功。

表2 塑料大棚各金花茶不同品種生長性狀表

2.3.3 仿野生不同品種金花茶生長情況 研究發(fā)現(xiàn)防城金花茶、凹脈金花茶等品種最適宜福建生長，其觀賞價值及藥理有效成分含量較高[9]。仿野生馬尾松林下保存4個品種、73株。品種長勢差異不顯著，均為7年生優(yōu)樹。為直立干型、枝葉緊密，萌芽抽梢能力強，花美。其中凹脈金花茶地徑均值3.1 cm、樹高1.3 m、冠幅1.1 m ，顯脈金花茶地徑均值3.2 cm、樹高1.3 m、冠幅1.0 m ，紅頂凹脈金花茶地徑均值2.1 cm、樹高1.29 m、冠幅0.9 m ，防城金花茶地徑均值3.6 cm、樹高1.3 m、冠幅1.3 m 。其花量排序為防城>凹脈>紅頂凹脈>顯脈金花茶。

3 結語與討論

金花茶在自然系統(tǒng)發(fā)育過程中，因地域的差異，其形態(tài)和生理上具有不同性狀特征和成熟期的品種類群。而金花茶各無性系的識別主要依賴表型特征的選擇，目前課題組基因庫主要優(yōu)樹其黃酮等主要物質含量均優(yōu)于群體[10]。且收集保留花期、花色、產(chǎn)量均優(yōu)的獨特優(yōu)樹基因，其品種(系)的遺傳差異及其親緣關系，為建立和完善茶種質資源基因庫奠定基礎，為進一步雜交選育和遺傳改良提供依據(jù)。

不同品種金花茶種質資源均具有經(jīng)濟性狀和相應的生物學和生態(tài)學特性，而深入研究其特性和進行應用價值綜合評價，能更好地保存和比較其主要特點和經(jīng)濟性狀。目前福建金花茶引入的品種良莠不齊，類型混雜，優(yōu)劣混生，導致生產(chǎn)上金花茶產(chǎn)量低、質量不高，加之金花茶良種繁育和種苗供應脫節(jié)，制約了金花茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此有必要從源頭和關鍵環(huán)節(jié)——品種選育出發(fā)，大力開展金花茶優(yōu)良種質資源收集、保存和鑒別工作，課題組通過努力在福建上杭建立智能溫室、塑料大棚和仿野生金花茶種質基因庫0.2 hm2，收集保存35個金花茶品種，其中：廣西品種28個，越南品種7個，共保留823株優(yōu)樹，為福建省金花茶大面積良種造林和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎。