群體種單株茶樹種質(zhì)葉片性狀分析

林燕萍，王莉莉，黃毅彪*

（1.武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院；2.武夷星茶業(yè)有限公司，福建 武夷山 354300）

政和縣主栽的茶樹品種有福安大白、政和大白以及群體種等。政和縣錦屏村是中國(guó)貢眉之鄉(xiāng)、在白茶貢眉中占據(jù)重要地位。采自群體種的芽葉制成的產(chǎn)品為貢眉白茶[1-2]。研究者們可利用地方群體種的遺傳多樣性，從群體種中選育出優(yōu)良性狀的種質(zhì)[3]。葉片性狀為茶樹主要的表型性狀，是影響茶葉產(chǎn)量品質(zhì)的農(nóng)藝性狀，對(duì)茶葉生產(chǎn)加工有較大的影響。關(guān)于地方群體種已有相關(guān)的研究，如陳芝芝等[4]調(diào)查30個(gè)坦洋菜茶原生種質(zhì)資源的春梢物候期。陳瀟敏等[5]研究了福建云霄地方茶樹品種資源生化成分特征。王澤涵等[6]首次在福建發(fā)現(xiàn)野生禿房茶樹群體種質(zhì)資源，該群體的茶樹子房微形態(tài)特征具有明顯的多樣性。李良清等[7]對(duì)武夷地方群體種單株巖茶進(jìn)行適制性研究。王飛權(quán)等[8]對(duì)武夷山茶區(qū)41份武夷名叢茶樹種質(zhì)資源的21項(xiàng)農(nóng)藝性狀進(jìn)行遺傳多樣性、主成分和聚類分析。朱艷宇等[3]對(duì)14份建陽(yáng)茶樹種質(zhì)資源葉片和10份花器形態(tài)性狀進(jìn)行調(diào)查分析。然而對(duì)政和縣群體種單株茶樹種質(zhì)葉片性狀的研究尚未見報(bào)道。因此，本研究以33份群體種單株茶樹種質(zhì)資源為研究對(duì)象，對(duì)其11個(gè)葉片性狀進(jìn)行測(cè)定，并通過多樣性分析、主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為茶樹優(yōu)良品種的選育提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以政和縣嶺腰鄉(xiāng)錦屏村的33份茶樹種質(zhì)為研究對(duì)象。在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上，選擇33份具有代表性的單株群體種茶樹種質(zhì)資源，依地理位置分別編號(hào)1-33號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

參照農(nóng)業(yè)部制定的《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程茶樹》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法[9]，于2021年11月對(duì)33份政和縣嶺腰鄉(xiāng)單株茶樹種質(zhì)資源的葉片性狀進(jìn)行觀測(cè)記錄，包括數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀，數(shù)量性狀包含葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積和葉脈對(duì)數(shù)，質(zhì)量性狀包含葉形、葉齒密度、葉色、葉面、葉身、葉緣和葉尖。數(shù)量性狀的葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積和葉脈對(duì)數(shù)的單位分別為cm，cm，cm2和對(duì)。對(duì)單株茶樹種質(zhì)資源的數(shù)量和質(zhì)量性狀均重復(fù)觀測(cè)10次，按照陳常頌等[10]研究方法對(duì)質(zhì)量性狀進(jìn)行分級(jí)賦值，具體如表1所示。

表1 質(zhì)量性狀賦值標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)分析

對(duì)單株茶樹種質(zhì)資源觀察的葉片性狀的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并利用WPS Office Excel 2023進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。參照吳河饒等[11]對(duì)所有數(shù)量性狀進(jìn)行10級(jí)分類，分別賦值1～10，進(jìn)而計(jì)算數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H'）。利用Statistical Product and Service Solutions（SPSS）22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主成分、相關(guān)性和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶樹種質(zhì)資源葉片性狀

通過對(duì)33份單株茶樹種質(zhì)資源4個(gè)數(shù)量性狀和7個(gè)質(zhì)量性狀指標(biāo)的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（見表2、表3），數(shù)量性狀葉長(zhǎng)為5.51cm～9.50cm，平均值為7.08；葉寬為2.22cm～3.80cm，平均值為2.77；葉面積為8.58cm2～25.28cm2，平均值為13.95；葉脈對(duì)數(shù)為6～8.18，平均值為6.74。質(zhì)量性狀葉形最小值為3，最大值為5，平均值為3.55；葉齒密度平均值、最小值和最大值均為3；葉色為最小值為3，最大值為4，平均值為3.15；葉面最小值為1，最大值為2，平均值為1.33；葉身最小值為1，最大值為3，平均值為1.76；葉緣最小值為1，最大值為3，平均值為1.61；葉尖平均值、最小值和最大值均為2。質(zhì)量性狀葉形為3（橢圓形）占比51.52%，4（長(zhǎng)橢圓）占比42.42%，5（披針形）占比6.06%；葉齒密度均為密；葉色為3（綠色）占比84.85%，4（深綠）15.15%；葉面為1（平）占比66.67%，2（微隆起）33.33%；葉身為1（內(nèi)折）占比27.27%，2（平）69.70%，3（背卷）3.03%；葉緣為1（平）占比60.61%，2微波（39.39%）；葉尖均為漸尖。各性狀的變異系數(shù)從大到小依次為葉面（35.90%）>葉緣（30.90%）>葉身（28.56%）>葉面積（27.89%）>葉形（17.40%）>葉長(zhǎng)（15.53%）>葉寬（13.04%）>葉色（11.55%）>葉脈對(duì)數(shù)（8.50%）>葉齒密度（0）=葉尖（0）。數(shù)量性狀的多樣性指數(shù)從大到小依次為葉長(zhǎng)（1.93）>葉寬（1.86）>葉面積（1.82）>葉脈對(duì)數(shù)（1.57）。4個(gè)數(shù)量性狀多樣性指數(shù)平均為1.79，其多樣性指數(shù)均在1.50以上，表現(xiàn)出豐富的遺傳變異。

表2 33份群體種單株茶樹種質(zhì)資源葉片性狀

表3 33份群體種單株茶樹種質(zhì)資源葉片性狀統(tǒng)計(jì)分析

質(zhì)量性狀的多樣性指數(shù)從大到小依次為葉形（0.88）>葉身（0.71）>葉緣（0.67）>葉色（0.43）>葉齒密度（0）=葉尖（0）。7個(gè)質(zhì)量性狀多樣性指數(shù)平均為0.48，葉形和葉身性狀多樣性指數(shù)較高，具有豐富的遺傳變異。

2.2 主成分、相關(guān)性和聚類分析

因葉齒密度和葉尖各自方差為零，故葉齒密度和葉尖不參與主成分、相關(guān)性分析。通過SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)33份茶樹種質(zhì)葉片性狀（葉齒密度和葉尖除外）進(jìn)行主成分分析。按照特征值大于1.000且成分貢獻(xiàn)率大于5.000%的原則提取前4個(gè)為主成分，群體種單株性狀指標(biāo)的特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率如表4所示，成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)78.201%，包含了原始變量的大部分信息。

表4 群體種單株性狀指標(biāo)的特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率

SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)33份茶樹種質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，性狀指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系矩陣如表5所示，在0.01水平（雙側(cè)）上極顯著相關(guān)的性狀有葉長(zhǎng)與葉寬、葉長(zhǎng)與葉面積、葉長(zhǎng)與葉脈對(duì)數(shù)、葉寬與葉面積、葉脈對(duì)數(shù)與葉形、葉脈對(duì)數(shù)與葉面。在0.05水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)的性狀有葉長(zhǎng)與葉形、葉長(zhǎng)與葉面、葉寬與葉面、葉面積與葉面。

表5 性狀指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系矩陣

采用SPSS對(duì)33份茶樹種質(zhì)葉片性狀進(jìn)行聚類分析，聚類結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，在歐式距離7.5處可將33份茶樹種質(zhì)資源分為3大類，第Ⅰ大類為17、33、3、4、20、10、30、7、23、8、24，共11份種質(zhì)資源；第Ⅱ大類為12、27、32、14、9、15、16、29、1、25、31、5、28、11、2、18、6、22、21、19，共20份種質(zhì)資源；第Ⅲ類為13和26號(hào)，共2份種質(zhì)資源。

圖1 聚類分析結(jié)果

3 結(jié)論

茶葉的表型性狀，尤其是葉片性狀，是影響茶葉產(chǎn)量品質(zhì)的重要農(nóng)藝性狀[12]。以33份群體種單株茶樹種質(zhì)資源為研究對(duì)象，對(duì)其11個(gè)葉片性狀進(jìn)行測(cè)定，并通過多樣性分析、主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，數(shù)量性狀葉長(zhǎng)為5.51cm～9.50cm，平均值為7.08；葉寬為2.22cm～3.80cm，平均值為2.77；葉面積為8.58cm2～25.28cm2，平均值為13.95；葉脈對(duì)數(shù)為6～8.18，平均值為6.74。質(zhì)量性狀以葉形橢圓形、葉齒密、葉色綠、葉面平、葉身平、葉緣平、葉尖漸尖為主。4個(gè)數(shù)量性狀多樣性指數(shù)平均為1.79，其多樣性指數(shù)均在1.50以上，表現(xiàn)出豐富的遺傳變異。7個(gè)質(zhì)量性狀多樣性指數(shù)平均為0.48，葉形和葉身性狀多樣性指數(shù)較高，具有豐富的遺傳變異。主成分分析結(jié)果表明，前4個(gè)主成分特征值均大于1.000且累積貢獻(xiàn)率達(dá)78.201%，包含了原始變量的絕大部分信息。11個(gè)葉片性狀呈極顯著正相關(guān)的有6對(duì)性狀，呈顯著正相關(guān)的有4對(duì)性狀。聚類分析結(jié)果顯示，在歐式距離為7.5處，可將33份群體種單株茶種質(zhì)資源分為三大類群，第Ⅰ大類群包含11份資源；第Ⅱ類群包含20份資源；第Ⅲ類群包含2份資源。該研究為茶樹優(yōu)良品種的選育提供了依據(jù)。