防城金花茶育種群體分類標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方法*

洪永輝，王如均，郭國(guó)英

(1.龍巖市林業(yè)種苗站，福建 龍巖，364000；2.福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，福州 350003)

金花茶(Camellianitidissima)是山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)常綠小喬木或灌木，為世界珍稀瀕危觀賞植物和珍貴茶花育種種質(zhì)資源。目前已知金花茶組植物有42種5個(gè)變種[1]，主要分布在廣西南部和西南部防城、南寧、東興等地，享有“茶族皇后”、“植物界大熊貓”的美譽(yù)。金花茶作為廣西壯族傳統(tǒng)用藥，在《廣西民族藥簡(jiǎn)編》《廣西中藥材標(biāo)準(zhǔn)》《中國(guó)壯藥學(xué)》《藥用植物辭典》《本草綱目》等均有藥理記載，并于2010年被列為國(guó)家新資源食品[2-3]。從發(fā)現(xiàn)至今，科研人員在化學(xué)成分、藥理作用、產(chǎn)品開發(fā)和種苗繁育與栽培管理方面進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)不同金花茶各部位有效成分含量其種間及個(gè)體差異明顯[4-8]，其花中的黃酮、茶多酚及皂苷含量均明顯高于葉片[9]。防城金花茶(Camlliamitidissima)是分布在廣西防城地區(qū)金花茶組植物的一個(gè)變種。雖然防城金花茶單株年產(chǎn)花、葉量在42種金花茶組內(nèi)不是最高，但其觀賞性高、適應(yīng)性廣，其花梗下垂，花朵直徑大，花瓣肉質(zhì)肥厚，形態(tài)美觀，金瓣玉蕊，蠟質(zhì)金黃晶瑩光潔，是世界花壇中少有的具有金黃花瓣且色澤能夠遺傳的種質(zhì)資源。其花和葉皆可制作茶，有金黃高貴、鮮爽回甘、味濃耐泡等特色，故而成為花用、葉用和生物制藥的金花茶首選品種[10-11]，也是金花茶市場(chǎng)主流產(chǎn)品之一。金花茶作為藥食同源多功能性花卉，具有很高的觀賞、經(jīng)濟(jì)和藥用價(jià)值。如何收集和選擇金花茶優(yōu)良單株建立育種群體，將是推動(dòng)金花茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。為此，2017年福建省林業(yè)廳為振興鄉(xiāng)村林業(yè)，發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)，啟動(dòng)金花茶優(yōu)良品種產(chǎn)業(yè)化工程，先后完成了金花茶種質(zhì)資源基因庫建設(shè)和以防城金花茶為主的育種群體[1、17]，并率先提出金花茶不同育種目標(biāo)和分類[1]。

1 金花茶分類依據(jù)及化學(xué)成分、藥理作用綜述

中國(guó)花卉品種分類主要依據(jù)“二元分類法”，即以種系為第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以系統(tǒng)、類、型進(jìn)行二元分類的方法，強(qiáng)調(diào)以種源為基礎(chǔ)，從種源決定“系”的分類標(biāo)準(zhǔn)；花色是主要觀賞性狀，決定“類”的劃分；花型的大小、多少和形狀等決定“型”的歸屬。分析發(fā)現(xiàn)金花茶植物及不同部位營(yíng)養(yǎng)成分、總黃酮、茶多酚等含量及藥理作用及花期、花量、葉型等在種間、種內(nèi)均有不同的差異，這為開展育種群體分類奠定了基礎(chǔ)。防城金花茶不僅有極高的觀賞價(jià)值，且富含多種天然活性成分和氨基酸、茶多酚、皂甙類、維生素、黃酮類等多種人體必需的營(yíng)養(yǎng)成分[12]，以及對(duì)人體有重要保健作用的鍺(Ge)、硒(Se)、鋅(Zn)、鈷(Co)、鉬(Mo)、釩(V)等微量元素，具有較高的醫(yī)藥保健和潛在文化價(jià)值。目前，金花茶已成為國(guó)家新資源食品和重點(diǎn)發(fā)展的林藥植物[13]，其花醇提物可防治肺癌、抑制人白血病細(xì)胞增殖；水提物可體外抑制人宮頸Hela細(xì)胞株增殖、人食管鱗細(xì)胞的生長(zhǎng)[5]。金花茶的花、葉均對(duì)調(diào)節(jié)人體血脂、血糖、膽固醇，增強(qiáng)機(jī)體免疫力具有明顯的效果，可改善因高血壓引起的各種不適癥狀，在抗菌消炎、清熱解毒、利尿消腫、增強(qiáng)肝腎臟活力、防止血?jiǎng)用}硬化、防癌抑制腫瘤生長(zhǎng)等有特效。

2 福建防城金花茶育種群體研究的基礎(chǔ)

福建省龍巖市防城金花茶育種群體的建立始于2005年[14]，福建中醫(yī)藥大學(xué)、福建省農(nóng)科院等多個(gè)科研部門以此為基礎(chǔ)開展研究，在優(yōu)樹選擇、采穗圃營(yíng)建、藥理及開發(fā)綜合利用等方面取得突破，如完成金花茶功能性化學(xué)成分分析及藥效學(xué)評(píng)價(jià)[4、5]、優(yōu)化金花茶葉提取工藝及不同貯藏方法的分析[9、11]；分析了不同栽培措施和氣象因子對(duì)金花茶生長(zhǎng)及葉片生理和藥用品質(zhì)的影響[14-17]；開展金花茶組植物品種選擇與評(píng)價(jià)，精選出32株優(yōu)樹，在花、葉用金花茶培育取得突破等[13-20]。

3 金花茶分類評(píng)定策略

追求優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和觀賞價(jià)值高的多功能兼用金花茶是開發(fā)利用的最終培育目標(biāo)。研究表明金花茶的花葉數(shù)量、產(chǎn)量與種源、個(gè)體、經(jīng)緯度、土壤、溫度、濕度及郁閉度等有關(guān)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)生殖生長(zhǎng)旺盛的金花茶植株，其金花茶花多高產(chǎn)，但葉產(chǎn)量較低，屬花用高產(chǎn)型；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛的金花茶的植株，其植株多枝葉，花的產(chǎn)量較低，屬葉用高產(chǎn)型；生長(zhǎng)均衡的金花茶植株其花、葉產(chǎn)量較均勻。因此，金花茶表型選擇是開展優(yōu)良品種選育的基礎(chǔ)，是基因型與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果[21]。表型測(cè)量涵蓋個(gè)體和群體水平上適應(yīng)、生長(zhǎng)、形態(tài)、抗逆性和金花茶化學(xué)成分及藥理作用等多個(gè)性狀。適應(yīng)性直接影響金花茶開花、萌芽、抽梢和生長(zhǎng)物候期變化；地徑、樹高、根冠比、生物量等生長(zhǎng)性狀的變化直接影響冠形、冠幅、樹冠體積、分枝角度等形態(tài)性狀的多樣性，從而直接影響根、莖、葉片、花和果實(shí)的形狀和色彩變化及花葉數(shù)量及產(chǎn)量。株選是金花茶遺傳改良和育種行之有效的方法[8]。首先選擇以地徑、樹高、冠幅、單株著花量、單位面積花量、葉形、樹姿等形質(zhì)指標(biāo)為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)建立防城金花茶育種群體[1]。同時(shí)，以堅(jiān)持藥食功能性花卉為主，兼顧觀賞，從多角度、多用途、多目標(biāo)研發(fā)建立多層次的百分制育種群體和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。最終根據(jù)AHP模糊綜合評(píng)價(jià)模型，構(gòu)建科學(xué)、客觀、可行的綜合評(píng)定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中，金花茶育種群體單株通用標(biāo)準(zhǔn)80分；以化學(xué)成分和藥理價(jià)值測(cè)定等擇優(yōu)選擇專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)20分。

4 金花茶育種群體劃分標(biāo)準(zhǔn)

4.1 金花茶育種群體分類基本標(biāo)準(zhǔn)

多年觀察表明金花茶在樹齡6～8 a、地徑2.5～3 cm時(shí)左右進(jìn)入開花結(jié)實(shí)期，隨著生長(zhǎng)逐年進(jìn)入盛產(chǎn)期，其花、葉產(chǎn)量也隨著樹體的擴(kuò)大逐年提升。為此入選金花茶育種群體均需選擇樹齡6 a、地徑2.5 cm以上的優(yōu)樹。優(yōu)樹評(píng)判方法采用綜合評(píng)價(jià)法確定。金花茶優(yōu)樹基本標(biāo)準(zhǔn)為花、葉產(chǎn)量及適應(yīng)性等形質(zhì)指標(biāo)綜合得分在60分以上。共確定18項(xiàng)指標(biāo)為金花茶選優(yōu)的基本標(biāo)準(zhǔn)，每專項(xiàng)指標(biāo)按3、4、5分進(jìn)行評(píng)判(表1)。各形質(zhì)指標(biāo)分類方法為：株型按矮灌型、灌型、小喬木來評(píng)判；樹姿根據(jù)一級(jí)分枝與地面垂直線的夾角大小評(píng)定；嫩芽色澤根據(jù)一芽二葉占觀測(cè)植株全部新梢的50%時(shí)來判斷；在每年10-11月份觀察金花茶中部葉片的濃密度；取當(dāng)年生枝條上成熟葉片(自頂端往下第三或第四片葉)測(cè)定葉片長(zhǎng)寬比，求算葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.7；目測(cè)當(dāng)年生枝條中部典型成熟葉片主脈和側(cè)脈的明顯程度及葉面光澤(臘)度；在每年1—2月盛花期(當(dāng)占總數(shù)50%的花朵已達(dá)自然開放時(shí))，隨機(jī)取發(fā)育正常花瓣已完全開放的花朵，觀測(cè)花瓣的排列形式，用“+”字形測(cè)量花冠直徑的平均長(zhǎng)度，精確到0.1 cm；目測(cè)觀察苞被或萼片外側(cè)的顏色，有條件的用RHS比色卡來判斷。最終評(píng)定分值參照金花茶優(yōu)良單株標(biāo)準(zhǔn)層形質(zhì)評(píng)定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]。

表1 金花茶育種群體分類評(píng)價(jià)基本標(biāo)準(zhǔn)

4.2 金花茶育種群體分類專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)

金花茶化學(xué)成分多達(dá)400多種，其中總黃酮、茶多酚、茶多糖、皂苷等含量可作為金花茶花、葉品質(zhì)藥食專項(xiàng)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)[5、21]，且含量越高對(duì)人體的保健和藥食開發(fā)作用越有效。根據(jù)上述評(píng)定策略，可將育種群體分為藥食花用高產(chǎn)型、藥食葉用高產(chǎn)型、藥食花葉兼優(yōu)型、觀賞(花卉、葉)型、無性繁殖優(yōu)良型、抗逆性能優(yōu)良型、表型特征特異型等7種類型培育和發(fā)展[1]。同時(shí)，為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)檢測(cè)均需隨機(jī)抽樣后，將上述樣品混合，按照《GB/T5009.82-2003食品維生素A和維生素E的測(cè)定》和《GB/T5009.3-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求進(jìn)行測(cè)定。評(píng)定指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)要求[10、12、14、22-24]，每類型形質(zhì)指標(biāo)其綜合得分為20分，分不同標(biāo)準(zhǔn)確定，按分值比評(píng)分(表2)。

表2 金花茶育種群體分類評(píng)價(jià)專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)

各不同類型的發(fā)展目標(biāo)不同。①藥食花用高產(chǎn)型：總黃酮、多糖、總皂苷(以人參皂苷Re計(jì)，下同)、茶多酚、蛋白質(zhì)含量、維生素C等應(yīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，適宜制作抗衰老、提高免疫力、降低膽固醇、降低血糖、抗自由基及抗癌、防癌的保健食品、茶及藥物。②藥食葉用高產(chǎn)型：葉片經(jīng)檢測(cè)后各種微量元素含量均齊全；單株年產(chǎn)嫩葉和老葉在8 kg以上；總黃酮、多糖、總皂苷、茶多酚、蛋白質(zhì)含量、維生素C等達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；適宜制作優(yōu)質(zhì)保健茶等及藥物。③藥食花葉兼優(yōu)型：金花茶花、葉產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到15 kg以上；花、葉等經(jīng)檢測(cè)后各種微量元素含量及總黃酮、多糖、總皂苷、茶多酚、蛋白質(zhì)含量、維生素C符合藥食花用和葉用中等以上指標(biāo)；適宜制作優(yōu)質(zhì)保健茶等及藥物。④觀賞(花卉、葉)型：適宜嫁接和盆栽?？煞譃橛^花或觀葉為主。⑤無性繁殖優(yōu)良型：為花用、葉用、觀賞型金花茶，植株優(yōu)美，且適宜大面積推廣；可采用種胚或腋芽進(jìn)行組培，扦插或高空壓條成苗率高，根系發(fā)達(dá)且較多，萌芽能力強(qiáng)。⑥抗逆性能優(yōu)良型：應(yīng)為株型優(yōu)美、適應(yīng)性強(qiáng)、耐瘠薄、耐寒冷、耐暴曬、抗病蟲能力強(qiáng)的金花茶植株。⑦表型特征特異型：花形、葉形、嫩葉色澤等有不同其它金花茶的特色，具備一定變異性，且無性繁殖能保持變異特點(diǎn)。

5 展望

金花茶的保健、醫(yī)藥功效和觀賞價(jià)值逐漸得到認(rèn)可，國(guó)內(nèi)外多個(gè)科研單位和高校對(duì)金花茶的栽培管理、化學(xué)成分、藥理藥效、產(chǎn)品開發(fā)等方面進(jìn)行了多角度研究，取得了大量成果，推廣種植面積也逐年擴(kuò)大。但由于缺少系統(tǒng)的分類，且試驗(yàn)用的材料及獲得的研究數(shù)據(jù)差別較大，制約了其在林木遺傳改良方面的研究。因此，需要通過建立金花茶育種群體的方法對(duì)金花茶進(jìn)行分類，根據(jù)不同金花茶具有的經(jīng)濟(jì)性能和相應(yīng)的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性對(duì)其進(jìn)行深入研究，并針對(duì)不同需求開展雜交育種和種質(zhì)資源創(chuàng)新試驗(yàn)，最終有效選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和觀賞價(jià)值高的金花茶新品種，從而提高金花茶的研究應(yīng)用前景。