向俊，李慧，崔清梅，王永健，梁金波，戴居會(huì)，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(rùn)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(shù)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(duì)恩施州的半野生茶樹(shù)、地方品種和選育品種（系）、外地資源共129份茶樹(shù)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(shù)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(shù)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(cè)定79份。

2.形態(tài)多樣性

對(duì)129 份茶樹(shù)資源采集當(dāng)年生枝條中部典型成熟葉片，每份資源測(cè)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(shù)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(jiàn)表2。描述型性狀（葉片大小、葉形、葉面、葉身、葉質(zhì)、樹(shù)型、分枝密度、葉色、葉尖、葉背茸毛、芽葉茸毛）重復(fù)觀測(cè)10次，數(shù)值型性狀（葉長(zhǎng)、葉寬）重復(fù)測(cè)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(jì)方差貢獻(xiàn)率超過(guò)85%時(shí)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(duì)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(cè)。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(shù)資源形態(tài)遺傳多樣性分析

頻率計(jì)算統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)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(shù)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(shù)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(lái)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(gè)性狀因子所占比例來(lái)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(shù)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(shù)資源葉片性狀的測(cè)量數(shù)值，計(jì)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(jì)算得到的變異系數(shù)值（CV）來(lái)看，4 種性狀的變異系數(shù)都很大，都在0.1 以上，其中樹(shù)高、樹(shù)幅的變化程度最大。

表4 129份地方茶樹(shù)資源的表觀形態(tài)特性

（2）不同來(lái)源茶樹(shù)資源的表觀形態(tài)比較

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

2.主成分分析

前4個(gè)主成分累計(jì)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(zhǎng)、葉片寬和葉片大小的負(fù)載值的絕對(duì)值在0.5以上，信息負(fù)荷量最大，在7個(gè)特征向量中對(duì)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(duì)值都在0.5以上，信息負(fù)荷量較大，對(duì)分類較為重要；在第三主成分中，葉面的負(fù)載值的絕對(duì)值在0.7 以上，信息負(fù)荷量較大，對(duì)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(jiàn)，前2個(gè)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(gè)相對(duì)獨(dú)立的表征群。但是，3個(gè)群并沒(méi)有表現(xiàn)出地域性或其他聚類特征。

圖1 129份地方茶樹(shù)資源在前2個(gè)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(gè)主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率

3.生化成分多樣性

（1）茶樹(shù)資源生化成分分析

79 份地方茶樹(shù)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(gè)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(méi)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(méi)食子兒茶素、兒茶素、表兒茶素、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯、表兒茶素沒(méi)食子酸酯、沒(méi)食子兒茶素和氨基酸含量的變異系數(shù)超過(guò)20%。13 個(gè)生化成分的變異程度為：沒(méi)食子兒茶素＞兒茶素＞表兒茶素＞表沒(méi)食子兒茶素＞表兒茶素沒(méi)食子酸酯＞沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯＞氨基酸＞酚氨比＞咖啡堿＞表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)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(hào)資源枇杷茶，最高的是來(lái)自恩施市盛家壩的111 號(hào)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(shí)等的研究結(jié)果，比較適合制作綠茶[8-10]。

（2）不同類群茶樹(shù)資源的生化成分比較

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

表7 79份地方茶樹(shù)資源的生化多樣性指數(shù)

表8 不同類群茶樹(shù)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(lái)源，從而獲得解釋方差的重要性狀并簡(jiǎn)化研究性狀，以利于更好地研究群體。對(duì)其中的79份茶樹(shù)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(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85.29% ，這6 個(gè)主成分包含了所有性狀的大部分信息，可以用來(lái)對(duì)材料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[11]。

表9 前6個(gè)主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累計(jì)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(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯和茶多酚；第二主成分特征向量絕對(duì)值最大的是表沒(méi)食子兒茶素，其次是沒(méi)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(méi)食子兒茶素沒(méi)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(méi)食子酸酯、茶多酚的貢獻(xiàn)率較大，其中茶多酚對(duì)之是負(fù)影響；第六主成分中，表兒茶素沒(méi)食子酸酯的貢獻(xiàn)率最大，沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯對(duì)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(shù)資源在前2個(gè)主成分空間上的散點(diǎn)圖

79 份地方茶樹(shù)資源在前2 個(gè)主成分空間上的散點(diǎn)圖（圖2）顯示，前2個(gè)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(shù)資源的2、3、32、47、54、61 和78 號(hào)資源在外圍，說(shuō)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(shù)種質(zhì)資源豐富、分布廣泛，特別是野生種和古茶樹(shù)，有待進(jìn)一步對(duì)資源進(jìn)行全面的調(diào)查、收集、保存保護(hù)和鑒定評(píng)價(jià)。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)恩施州地方茶樹(shù)資源的創(chuàng)新研究，對(duì)特異資源進(jìn)行保護(hù)和開(kāi)發(fā)，加大茶樹(shù)原生境保護(hù)力度，以免資源流失。