云南大理茶遺傳多樣性分析

段志芬，楊盛美，唐一春，矣 兵，李友勇，劉 悅，劉本英，劉佳業(yè)

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南省茶學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南勐海666201；2.文山州經(jīng)濟(jì)作物工作站，云南文山663099）

大理茶（Camellia taliensis（W.W.Smith）Melchior）為山茶科（Teaceae）茶屬（Camellia）茶組（Setc.Thea（L）Dyer in Hook）植物，分布于云南省橫斷山脈瀾滄江中段至伊洛瓦底江流域[1]，為南亞熱帶山地常綠闊葉林的優(yōu)勢(shì)樹種之一。大理茶的模式標(biāo)本由FOREEST 采于大理點(diǎn)蒼山感通寺附近（FOREEST G. 13477），最早定名為Thea taliensis W.W. Smith（1971），1925 年合并入Camellia 屬中，大理茶是栽培茶樹的野生近緣種[2-3]，野生大理茶屬于國(guó)家二級(jí)保護(hù)樹種。大理茶主要分布在我國(guó)云南、貴州和廣西西部，云南的大理、保山、德宏、臨滄、普洱和西雙版納等地[4]。

云南茶樹種質(zhì)資源豐富，種類多，目前世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的茶組植物有47 種4 個(gè)變種，云南就有35 種3 個(gè)變種，占已發(fā)現(xiàn)茶組植物的74%。大理茶是云南野生茶樹資源中分布廣泛、面積大、適應(yīng)性強(qiáng)的一個(gè)茶樹資源，是茶樹資源的重要組成部分。近年來，很多學(xué)者對(duì)大理茶已開展了形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類系統(tǒng)學(xué)、遺傳多樣性的研究。農(nóng)藝性狀對(duì)茶樹的分類、鑒定和良種選育具有重要作用，是研究茶樹資源最基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是茶樹在種以下或種內(nèi)進(jìn)行分類的重要依據(jù)之一[5]。在其他茶區(qū)，有關(guān)茶樹農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性分析有很多，如張小琴等[6]對(duì)貴定鳥王種茶樹資源農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀進(jìn)行了多樣性分析；蔣會(huì)兵等[7]對(duì)51 份云南茶樹地方品種進(jìn)行了農(nóng)藝和品質(zhì)性狀遺傳多樣性分析；段志芬等[8]對(duì)云南野生茶樹資源農(nóng)藝性狀多樣性進(jìn)行了分析。近年來，雖然對(duì)云南很多茶樹品種進(jìn)行了農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性分析，但對(duì)云南大理茶的農(nóng)藝性狀和主要生化成分的遺傳多樣性分析還少見。因此，從農(nóng)藝性狀和主要生化成分2 個(gè)方面對(duì)云南大理茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性的分析，仍十分必要。

本研究采用SPSS 統(tǒng)計(jì)法對(duì)大理茶的農(nóng)藝性狀和主要生化成分進(jìn)行遺傳多樣性研究，以揭示大理茶在農(nóng)藝性狀和主要生化成分上的遺傳多樣性水平及其遺傳分化，為大理茶的保護(hù)和合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料取自國(guó)家種質(zhì)大葉茶樹資源圃（勐海）40 份大理茶樹資源（表1）。

表1 40 份云南大理茶試驗(yàn)材料

1.2 方法

1.2.1 農(nóng)藝性狀測(cè)定 依據(jù)《茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》記載的項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)和方法[9-12]，觀測(cè)芽葉色澤、芽葉茸毛、發(fā)芽密度、葉片大小、葉色、葉質(zhì)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉脈對(duì)數(shù)、一芽三葉長(zhǎng)、一芽三葉百芽質(zhì)量、花柱長(zhǎng)度、種子百粒質(zhì)量、子房茸毛、花瓣數(shù)、柱頭開裂數(shù)、萼片數(shù)、花瓣色澤。

1.2.2 樣品制備 依據(jù)《茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]，采摘鮮葉→攤青→微波爐殺青→揉捻→80 ℃恒溫箱干燥→將部分茶樣用高速粉碎機(jī)粉碎、過篩，粒度0.25～0.42 mm，備用。

1.2.3 生化成分測(cè)定 水浸出物測(cè)定采用GB/T 8305—2002[13]方法，茶多酚測(cè)定采用GB/T 8313—2002[14]方法，咖啡堿測(cè)定采用GB/T 8312—2002[15]方法，氨基酸測(cè)定采用GB/T 8314—2002[16]方法，兒茶素測(cè)定采用高效液相色譜法[17]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)描述型性狀如芽葉茸毛、芽葉色澤、花瓣色澤等予以數(shù)量化賦值（表2）。利用SPSS 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

表2 農(nóng)藝性狀選取及編碼

續(xù)表2

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀基本統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)分析，能較真實(shí)地表現(xiàn)品種的綜合性狀，結(jié)果較穩(wěn)定的可為育種取材提供客觀依據(jù)。

變異系數(shù)是衡量茶樹種質(zhì)資源之間相關(guān)性狀變異程度的統(tǒng)計(jì)參數(shù)[18]。對(duì)40 份云南大理茶種質(zhì)資源的18 項(xiàng)主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，大理茶的18 項(xiàng)主要農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)為8.91%～51.70%，表明大理茶樹種質(zhì)資源在農(nóng)藝性狀方面表現(xiàn)出較明顯的變異。其中，質(zhì)量性狀的變異系數(shù)比較大[4]，范圍為32.00%～51.70%，且都在30%以上。芽葉茸毛的變異系數(shù)最大，達(dá)到51.70%，而葉色的變異系數(shù)最小，為32.00%；數(shù)量性狀的變異系數(shù)相對(duì)較小，為8.91%～35.70%，最大的是種子百粒質(zhì)量，為35.70%，其次為是葉片大小，為34.60%，葉長(zhǎng)、葉寬、葉脈對(duì)數(shù)、一芽三葉長(zhǎng)、一芽三葉百芽質(zhì)量、花柱長(zhǎng)度、花瓣數(shù)、柱頭開裂數(shù)、萼片數(shù)的變異系數(shù)都小于25%，最小的是萼片數(shù)的變異系數(shù)，為8.91%（表3）。

表3 主要農(nóng)藝性狀基本統(tǒng)計(jì)差數(shù)

2.2 農(nóng)藝性狀聚類分析

根據(jù)40 份大理茶的18 個(gè)農(nóng)藝性狀，在遺傳距離5 cm 處將40 份大理茶樹資源進(jìn)行聚類分析，可將其分為三大類群（圖1）。第一類群包括20 份資源，主要特點(diǎn)為：發(fā)芽密度稀，芽葉黃綠色，芽葉茸毛中等，葉片為大葉或特大葉，葉色綠色，葉質(zhì)較硬；第二類群包括11 份大理茶資源，其主要特點(diǎn)為：發(fā)芽密度中等，芽葉茸毛多，芽葉色澤呈綠色，葉片為中葉，葉色以綠色為主，葉質(zhì)中等；第三類群包括9 份資源，主要特點(diǎn)為：發(fā)芽密度密，芽葉黃綠色，芽葉茸毛中等，中葉，葉色深綠，葉質(zhì)柔軟，種子百粒質(zhì)量在3 個(gè)居群中最高。

2.3 生化成分基本統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)40 份大理茶的13 項(xiàng)主要生化成分進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)分析（表4），結(jié)果表明，云南大理茶樹資源的主要生化成分在不同材料間有明顯的差異性，表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性。水浸出物變異系數(shù)最小，為4.05%，其改良潛力最小，水浸出物含量最高的是忙丙大山茶，達(dá)到56.79%，最低的是攸樂野茶，含量為47.07%；西舍路大樹茶茶多酚含量最高，達(dá)到28.70%，含量最低的是涌寶勐稿茶，為19.44%；氨基酸總量最高達(dá)到4.09%，為涌寶勐稿茶，最低的是閘上大樹茶，含量為1.46%；咖啡堿含量最高的是巴達(dá)二號(hào)，含量為4.89%，最低的是勐穩(wěn)野茶，含量為0.58%；C含量最高的是巴達(dá)二號(hào)，達(dá)到4.65%，最低的是勐穩(wěn)野茶，為0.51%；ECG 的變異系數(shù)最大，達(dá)到55.93%，其改良的潛力最大，ECG 含量最高的是勐養(yǎng)叢茶，含量為3.91%，最低的是忙丙大山茶，為0.25%；EC 含量最高的是安定野茶，為6.04%，含量最低的是弄島野茶（1），為0.46%；EGCG 的變異系數(shù)達(dá)到53.21%，含量最高的是小坡頭茶，達(dá)到3.76%，最低的是右甸寶紅茶，是0.24%；EGC 含量最高的可達(dá)到4.07%，是西舍路大樹茶，而弄島野茶（2）的EGC 含量最低，為0.61%；文帕紅芽茶的GA 含量最高，為0.11%，閘上大樹茶的GA 含量最低，為0.03%；GCG 含量最高的是巴達(dá)二號(hào)，為0.41%，最低的是西舍路大樹茶和攸樂野茶，含量都是0.13%；GC 含量最高為0.63%，是達(dá)諾茶，最低的是弄島野茶（1），為0.12%；兒茶素總量最高的是達(dá)諾茶，為18.20%，最低的是涌寶勐稿茶，含量為5.24%。

表4 主要生化成分基本統(tǒng)計(jì)分析 %

2.4 主要生化成分聚類分析

對(duì)40 份云南大理茶樹資源的主要生化成分在遺傳距離5 cm 處進(jìn)行了聚類分析，可以將其分為三大類群（圖2）。第一類群包括23 份資源，主要特點(diǎn)為：咖啡堿、EGCG、氨基酸含量較高，而ECG 含量低；第二類群包括8 份資源，主要特點(diǎn)為：EGCG、咖啡堿含量較低，而EC、C 和兒茶素總量高；第三類群包括9 份資源，主要特點(diǎn)為：氨基酸含量低，而水浸出物、茶多酚、兒茶素總量、ECG、EGCG、GA含量高。

3 結(jié)論

作為生物多樣性的重要組成部分，遺傳多樣性是研究物種多樣性的基礎(chǔ)，遺傳多樣性的研究可以探明生物進(jìn)化的歷史和適應(yīng)環(huán)境的潛力，對(duì)于資源的保護(hù)和利用具有重要作用，也是遺傳改良成功的關(guān)鍵[6]。

本研究對(duì)云南大理茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行農(nóng)藝性狀、主要生化成分的基本統(tǒng)計(jì)分析和聚類分析，為能夠有效地利用大理茶樹種質(zhì)資源、篩選優(yōu)異的茶樹種質(zhì)資源提供了科學(xué)依據(jù)，也為保護(hù)大理茶樹種質(zhì)資源提供了理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明，從農(nóng)藝性狀看，云南大理茶樹具有很大的變異系數(shù)，為8.91%～51.70%；18 個(gè)農(nóng)藝性狀聚類分析表明，在遺傳距離5 cm 處可聚為三大類，第1 類葉片大，葉色綠色，可作為選育大葉茶的親本；第2 類、第3 類發(fā)芽密度高，芽葉茸毛多，芽葉色澤呈綠色，葉質(zhì)柔軟，可用來選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的茶樹品種。

主要生化成分的變異系數(shù)為4.05%～55.93%?；谥饕煞值木垲惙治鰧?0 份大理茶樹資源在遺傳距離為5 cm 處可聚為三大類，存在著高EGCG、高氨基酸、高咖啡堿，低EGCG、低ECG、低咖啡堿的大理茶資源，可以為選育高咖啡堿、高氨基酸、高多酚，低多酚、低咖啡堿等特異品種提供可靠的理論依據(jù)。