杜 娟，李華鑫，韓 瑩，呂立哲，袁祖麗

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南鄭州450002;2.河南省桐柏縣國營茶場，河南桐柏474750;3.河南省信陽市農(nóng)科所，河南信陽464000)

茶樹原產(chǎn)于熱帶及亞熱帶，是一種喜溫暖、濕潤氣候的植物.溫度、濕度是影響茶樹分布和良種引種的主要限制因素.茶樹是豫南的重要經(jīng)濟作物.隨著茶園面積不斷擴大，對優(yōu)良茶樹品種的需求越來越多，然而，引入茶樹品種的表現(xiàn)一方面取決于該品種遺傳基因，另一方面還與栽培環(huán)境密切相關(guān).茶樹葉片形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)特征既與茶葉品質(zhì)的形成和優(yōu)劣有關(guān)，又與抗寒、抗旱脅迫能力密切相關(guān)，且受生態(tài)環(huán)境制約非常大.茶樹葉片特征與內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征不僅可作為茶樹生理活性、抗逆性的指標(biāo)，而且是作為產(chǎn)量、品質(zhì)的指標(biāo)和選種的重要依據(jù).束際林［1，2］研究發(fā)現(xiàn)，茶樹葉片外部形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)與其抗寒性有著密切的聯(lián)系，抗寒性強的茶樹具有葉肉組織發(fā)達，分化程度高和柵欄組織厚度大、層數(shù)多、排列緊密及細胞較小的特點.郭見早等［3，4］認(rèn)為，葉片較小，較厚，葉面隆起是抗寒性較強的葉片外部特征.李劍等［5］認(rèn)為，上表皮厚度均大于20 μm，柵欄組織層數(shù)多、細胞較小且排列緊密的茶樹抗寒性強.李遠志等［6］研究表明，葉片上表皮厚度、下表皮厚度與機體的抗寒性具有一定的關(guān)系，且上表皮的作用比下表皮更為顯著.豫南是茶樹分布的北緣，與所引種茶樹品種的原產(chǎn)地(南方茶區(qū))相比，存在冬季氣溫低、干旱、空氣濕度小、土壤pH值高等特點.豫南茶區(qū)從引種的茶樹資源中篩選出具有抗寒、抗旱脅迫的種質(zhì)進行推廣栽培，可提高該區(qū)茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量.因此，本研究對豫南茶區(qū)引進的6個茶樹品種的葉片形態(tài)特征、解剖結(jié)構(gòu)特征及其抗性進行了觀察分析，以期為篩選適合豫南茶區(qū)栽培的茶樹新品種提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗地點及試驗材料

試驗地位于河南省信陽市茶葉示范園，北緯32°02＇，東經(jīng) 114°03＇，年平均氣溫 15.2 ℃，極端最高氣溫40℃，極端最低氣溫-20℃，全年≥10℃的活動積溫4 820～4 970℃，年降水量1 200 mm.試驗地土壤為黏土，pH 值為6.0［7］.引進的6個半年齡無性系綠茶(Camellia sinensis L.)良種分別為舒茶早，白毫早，平陽特早，迎霜，烏牛早，碧香早.舒茶早引自安徽省，白毫早和碧香早引自湖南省，平陽特早、迎霜和烏牛早引自浙江省.引種茶苗于2006-10植入，每個品種的栽培面積為0.667 hm2，大田管理措施相同.

1.2 測定項目與方法

1.2.1 葉片腹面絨毛量 采集剛展開的茶芽第2片葉(倒數(shù)第2片葉)，切取主脈中部兩側(cè)約0.5 cm2葉片，使用捷克TESCAN公司生產(chǎn)的VEGAⅡLUM掃描電鏡在高真空、20 kV電壓下掃描茶葉腹面絨毛密度、長度、粗度(絨毛1/2長度處的直徑)并拍照.

絨毛量=3.14×(絨毛粗度/2)2×絨毛長度×絨毛密度(反映單位面積內(nèi)的絨毛體積).

絨毛粗度為絨毛長度1/2處的直徑.

1.2.2 成熟葉片面積及解剖結(jié)構(gòu)特征 取茶樹冠面南向枝條的倒數(shù)第4片成熟葉，測量其長、寬，并取主脈中部寬0.5 cm，長1 cm的帶主脈葉片，立即用FAA固定液固定，4℃下固定3 d后經(jīng)石蠟切片測定葉片角質(zhì)層、表皮、柵欄組織、海綿組織厚度及葉脈的凸起度.

葉片面積=葉長×葉寬×0.7;葉脈凸起度=主脈最大直徑/葉片厚度.

1.2.3 葉片下表皮氣孔器 取樣同1.2.2.固定后的葉片在乙酸和 H2O2混合液［V(乙酸)∶V(H2O2)=1∶1］中60℃下浸泡20 h，取出小心撕下下表皮，1%番紅染色后在顯微鏡下觀察葉片氣孔并用OLYMPUS BX51熒光顯微鏡拍照.用攝像軟件Image Express 6.0的測量工具進行顯微計數(shù)及測量.

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 以上各測定項目測定有代表性的3株茶樹，每株測量3片茶樹葉片，求其平均值.試驗數(shù)據(jù)使用Excel處理，DPS 3.01專業(yè)版進行差異顯著性分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同茶樹品種葉片形態(tài)特征比較

由表1可知，各引進茶樹品種的葉片大小差異顯著.碧香早葉片最長，其長度顯著長于其它5個品種;白毫早葉片最寬;葉片面積由大到小的順序為碧香早、白毫早、舒茶早、迎霜、平陽特早、烏牛早;白毫早、舒茶早、迎霜的葉面積差異不顯著.6個品種的葉脈凸起度平均值為3.0，品種間差異不顯著.

2.2 不同茶樹品種葉片表皮特征比較

由圖1，圖2和表2得知，各茶樹品種間的葉片下表皮絨毛長度、密度、粗度及氣孔器大小、密度都存在很大差異.絨毛長度較長的有碧香早、迎霜和白毫早，三者的絨毛長度顯著長于其它3個品種，其中，碧香早的絨毛最長，長度達到617.14 μm;絨毛最粗的為白毫早和平陽特早，二者絨毛粗度極顯著大于其它品種;絨毛密度最大的是白毫早，最小的是平陽特早，白毫早的絨毛密度極顯著大于其它5個品種，白毫早絨毛密度分別是平陽特早、烏牛早、舒茶早、碧香早及迎霜絨毛密度的5.7，2.6，2.4，1.9，1.7 倍.白毫早的絨毛量極顯著地高于其它5個品種，白毫早的絨毛量分別是平陽特早、舒茶早、烏牛早、碧香早及迎霜絨毛量的 9.4，4.6，4.2，3.7，3.2 倍.

表1 不同茶樹品種葉片形態(tài)特征比較Table 1 Comparison of leaves morphological characteristics among introduced tea cultivars

圖1 不同茶樹品種葉片的下表皮絨毛Fig.1 Density and length of trichomes on the leaves abaxial epidermis among introduced tea cultivars

氣孔長度最長的為平陽特早，但其與迎霜、碧香早、舒茶早的氣孔長度之間差異不顯著.白毫早、烏牛早的氣孔長度顯著小于其它4個品種;氣孔寬度最大的為平陽特早，但平陽特早、碧香早、迎霜的氣孔寬度差異不顯著，白毫早、舒茶早、烏牛早氣孔寬度顯著小于平陽特早、碧香早、迎霜的氣孔寬度;氣孔密度最大的為烏牛早，為225.02 mm2，極顯著大于其它5個品種.

圖2 不同茶樹品種葉片的下表皮氣孔Fig.2 Size and density of stoma on the leaves abaxial epidermis among introduced tea cultivars

表2 不同茶樹品種葉片下表皮特征比較Table 2 Comparison of leaves abaxial epidermal characteristics among introduced tea cultivars

表3 不同茶樹品種葉片解剖結(jié)構(gòu)特征比較Table 3 Comparison of tranverse section of leaves among introduced tea cultivars

2.3 不同茶樹品種解剖結(jié)構(gòu)特征比較

由表3和圖3可知，引進茶樹品種角質(zhì)層最厚的為烏牛早，達6.01 μm，其次為白毫早，但二者之間差異不顯著，平陽特早角質(zhì)層最薄，僅為4.64 μm;白毫早上表皮最厚，為24.24 μm，但其和舒茶早上表皮厚度差異不顯著，平陽特早的上表皮最薄，僅為17.52 μm;下表皮最厚的為碧香早，但其與烏牛早、迎霜、白毫早、舒茶早葉片下表皮厚度差異不顯著，只有平陽特早下表皮厚度極顯著地小于其它品種;6個品種柵欄組織的層數(shù)為1～3層，舒茶早的柵欄組織為3層，碧香早的柵欄組織為2～3層，白毫早、迎霜、平陽特早的柵欄組織為2層，但烏牛早的柵欄組織僅為1層;海綿組織厚度最大的為碧香早，顯著大于其它5個品種;舒茶早的葉片厚度顯著大于其它5個品種，平陽特早的葉片最薄;除烏牛早和平陽特早外，各品種的柵欄組織與海綿組織比值均在0.6以上.

圖3 不同茶樹品種葉片橫切面結(jié)構(gòu)Fig.3 Transverse section of leaves among introduced tea cultivars

3 結(jié)論與討論

植物葉片厚度、角質(zhì)層厚度和柵欄組織厚度越厚，葉片表面的表皮毛越多，抗旱性越強.這是因為葉片越厚，儲水能力越強［8～10］.葉表面角質(zhì)層是疏水脂類物質(zhì)，可阻止水分通過，同時可以反射太陽光，降低葉面溫度，因此在一定程度上可減少蒸騰作用，提高葉片的保水能力.發(fā)達的柵欄組織既可以提高單位葉面積的光合效率，又可以減少干旱時水分蒸騰.葉片表面表皮毛具有避免葉片表面溫度劇烈變化，減少水分蒸騰及減少病蟲害的作用［11］.氣孔密度與抗旱能力密切相關(guān)［12］，氣孔密度大、體積小，抗旱能力強［13］.茶樹的抗寒性與葉片的大小呈負(fù)相關(guān)，與葉厚、葉脈凸起度、角質(zhì)層、上表皮厚度、柵欄組織層數(shù)及厚度呈正相關(guān)［3～6］.6 個品種的葉面積及氣孔密度、氣孔體積特征顯示，烏牛早葉面積最小、氣孔密度最大、氣孔面積(長×寬)最小，且其上表皮角質(zhì)層最厚，絨毛密度及絨毛量較大，所以具有較強的抗寒、抗旱能力.雖然白毫早的葉面積較大、氣孔密度較小，但其絨毛密度最大(是其它5個品種的5.7～1.7倍)、絨毛量最大(是其它5個品種的9.4～3.2倍)，上表皮角質(zhì)層最厚，上表皮厚度最大，下表皮厚度顯著高于其它品種，且其氣孔器體積較小、柵欄組織較厚(2層).因此，白毫早具有較強的抗寒、抗旱能力.而平陽特早雖然葉面積較小，氣孔密度較大，但其氣孔體積最大，絨毛密度、絨毛量最小，上表皮厚度、下表皮厚度、柵欄組織厚度及角質(zhì)層厚度均最薄.所以，其抗寒、抗旱能力最差.舒茶早、迎霜、碧香早的抗寒、抗旱能力介于抗寒、抗旱能力較強的烏牛早、碧香早和抗寒、抗旱能力較差的平陽特早之間.因此，在常受干旱、寒害的豫南茶區(qū)，抗性較強的烏牛早、白毫早較適宜作為推廣品種.

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