劉 振 趙 洋 楊培迪 成 楊 楊 陽(yáng)
(湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所·長(zhǎng)沙·410125)
湖南省地處東經(jīng) 108°47'~114°15',北緯 24°38'~30°08'。東為幕阜和羅霄山脈,西為武陵、雪峰山脈,南有五嶺山脈,中部丘陵與河谷、盆地相間,北部為洞庭湖;屬亞熱帶大陸季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),年均氣溫 16℃~18℃,年降水量 1200~1700mm,相對(duì)濕度多在80%左右;土壤肥沃,微酸性,自然肥力較高,適宜茶樹生長(zhǎng),屬我國(guó)茶樹區(qū)劃的江南茶區(qū)。境內(nèi)分布著以城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶和云臺(tái)山種4個(gè)群體為代表的茶樹種質(zhì)資源,茶樹資源非常豐富。
湖南省是茶樹遷移、演化的過(guò)渡帶,保存著許多進(jìn)化程度不同的珍貴茶樹種質(zhì)資源,部分資源兼具大葉種和中小葉種的特點(diǎn),茶樹資源非常豐富[1]。從上世紀(jì)50~60年代開始,湖南省茶葉研究所等單位相繼開始了系統(tǒng)地全省茶樹資源考察和收集工作。1979~1982年由湖南省經(jīng)濟(jì)作物局和湖南省茶葉研究所主持,持續(xù)4年對(duì)10個(gè)地(市)、43個(gè)縣(市)茶樹品種分布狀況進(jìn)行了野外調(diào)查,共收集茶樹資源276份[2]。近年來(lái),隨著茶樹資源鑒定不斷深入,到目前為止,湖南省境內(nèi)已挖掘茶樹資源400多份(表1),主要包括了城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶、云臺(tái)山種、保靖黃金茶等地方群體和一些畸變型(如漣源奇曲、石門空心茶)。
表1 湖南省代表性茶樹種質(zhì)資源及原產(chǎn)地
陳興琰等[1]和陳國(guó)本等[3]根據(jù)各資源的地理位置,將湖南省茶樹資源分為城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶和安化云臺(tái)山種4個(gè)典型地方群體,同時(shí),根據(jù)這4個(gè)群體在歷史上的生存和栽培地域情況,又將它們分為了兩大地理群體,即湘南地理群(江華苦茶、汝城白毛茶、城步峒茶)和湘中北地理群(云臺(tái)山種)。黎星輝等[4]通過(guò)對(duì)城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶和云臺(tái)山種4個(gè)群體茶樹資源的主要化學(xué)成分研究認(rèn)為,汝城白毛茶屬毛葉茶種,與其它3個(gè)群體的差異最大;江華苦茶群體和城步峒茶群體同屬茶種的阿薩姆變種。陳亮等[5]以茶樹葉片及花等形態(tài)學(xué)特征為主要依據(jù),將湖南省茶樹資源主要分為3類:白毛茶(Camellia var.pubilimba Chang)、阿薩姆茶(C.sinensis var.assamica)和茶(C.sinensis var.sinensis)。白毛茶以汝城白毛茶為代表,主要特征為葉背、萼片等各部位均有毛;阿薩姆茶主要包括了江華苦茶、酃縣苦茶、茶陵苦茶和藍(lán)山苦茶等資源,其特征為樹型為小喬木,葉面大,葉面顯著隆起,種子較大,與茶和白毛茶都有所不同;其余資源比如云臺(tái)山種等基本上都屬于茶(C.sinensis var.sinensis)。同時(shí),王新超等[6]對(duì)包括來(lái)自湖南省的江華苦茶、酃縣苦茶、茶陵苦茶、藍(lán)山苦茶等在內(nèi)的24份苦茶資源與對(duì)照茶 (C.sinensis var.sinensis)和阿薩姆茶 (C.sinensis var.assamica)3類資源根據(jù)化學(xué)成分的變異進(jìn)行了聚類分析。結(jié)果表明,苦茶資源與茶的親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn),而與阿薩姆茶關(guān)系相對(duì)較近,苦茶資源與阿薩姆茶聚為一類,認(rèn)為可以將苦茶歸并到阿薩姆茶。
湖南省與云貴高原相連,因此,其境內(nèi)茶樹資源的親緣關(guān)系研究對(duì)探索茶樹演化路徑具有重要作用。石林等[7]采用數(shù)量性狀聚類法對(duì)江華苦茶、汝城白毛茶、城步峒茶、莽山野生茶、云臺(tái)山大葉種、龍井群體種、巴達(dá)大茶樹共7個(gè)群體進(jìn)行類聚類分析,結(jié)果表明,云臺(tái)山種與比較進(jìn)化的龍井群體聚為第一類;汝城白毛茶與莽山野生茶聚為第二類;城步峒茶和江華苦茶與較原始的巴達(dá)大茶樹聚為第三類。劉寶祥等[8]通過(guò)對(duì)云南大葉種、江華苦茶和福鼎大白茶染色體觀察后發(fā)現(xiàn),云南大葉種的染色體比江華苦茶對(duì)稱性高,而江華苦茶又比福鼎大白茶高。根據(jù)核型由對(duì)稱發(fā)展到不對(duì)稱的規(guī)律,江華苦茶應(yīng)該是由云南大葉種演變到灌木型小葉種的一種過(guò)渡類型。李丹和羅軍武[9]從形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、酶學(xué)、化學(xué)以及分子生物學(xué)方面入手探討了江華苦茶種質(zhì)資源的親緣關(guān)系,認(rèn)為江華苦茶屬過(guò)渡類型茶樹,且親緣關(guān)系更接近于原始型。龔景文等[10]應(yīng)用聚丙烯酰胺凝膠電泳法,對(duì)汝城白毛茶、城步峒茶、江華苦茶、安化群體及云南大葉種五個(gè)群體的過(guò)氧化酶等6種同工酶進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,江華苦茶和城步峒茶與云南大葉茶相關(guān)系數(shù)較大,親緣性較強(qiáng),而安化群體與其他品種的相關(guān)系數(shù)較小,表現(xiàn)較弱的親緣性。陳興琰等[11]根據(jù)同工酶帶表達(dá)的頻率和親緣關(guān)系分析表明,湘南地理群茶樹與云南大葉群體的親緣關(guān)系較近,湘中北地理群茶樹自成一類,與云南大葉群體的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。沈程文等[12]利用RAPD分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)云臺(tái)山種、城步峒茶、汝城白毛茶和江華苦茶4個(gè)地理種群的遺傳多樣性和親緣關(guān)系進(jìn)行了研究,聚類結(jié)果顯示,江華苦茶與城步峒茶間關(guān)系最近,云臺(tái)山種與汝城白毛茶種群間的關(guān)系最遠(yuǎn)。
陳興琰等[11]通過(guò)對(duì)城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶、云臺(tái)山種和云南大葉種生化成分比較后表明:城步峒茶、江華苦茶和汝城白毛茶三個(gè)群體的春茶茶多酚含量與云南大葉種相似,均高于云臺(tái)山群體,但云南大葉群體的發(fā)酵性卻高于湖南省各群體,氨基酸含量在各群體間無(wú)顯著性差異。黎星輝[4]等對(duì)城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶和云臺(tái)山種群體資源的主要化學(xué)成分、光合特性和生產(chǎn)性狀進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,春茶茶多酚與兒茶素含量依次為汝城白毛茶(38.38%和21.32%)、江華苦茶(28.27%和18.83%)、城步峒茶(28.15%和18.42%)、云臺(tái)山種(22.75%和16.38%),各資源的游離氨基酸、茶氨酸和咖啡堿含量均為正常水平,汝城白毛茶的可可堿和茶葉堿含量較高,豐產(chǎn)性以云臺(tái)山種較好,汝城白毛茶較差??瓜x性方面,除云臺(tái)山種為中等外,其余均較強(qiáng);汝城白毛茶的抗寒性為中等水平,弱于其它3個(gè)群體資源;抗旱性指數(shù)以云臺(tái)山種為高,依次為城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶。劉寶祥等[8]對(duì)江華苦茶的生化成分、適制性和適應(yīng)性等研究表明,江華苦茶的茶多酚及其兒茶素類物質(zhì)含量較高,均高于紅綠茶兼優(yōu)的國(guó)家級(jí)良種櫧葉齊,制紅茶品質(zhì)優(yōu)良,在原產(chǎn)地可以達(dá)二套樣水平,引種到長(zhǎng)沙紅碎茶可達(dá)三套樣水平。另外,據(jù)報(bào)道[6,13],苦茶中存在一種特殊的物質(zhì)——丁子香酚甙,使苦茶具有特殊的苦味和丁香香氣。因此,亦可將苦茶作為特異的親本應(yīng)用于選育帶特殊香味的茶樹新品種。在汝城白毛茶群體的研究方面,劉貴芳[14]和黎星輝[15]等對(duì)汝城白毛茶群體研究后表明,該群體葉片大,芽頭肥壯,茸毛較多,茶多酚、兒茶素含量高,發(fā)酵性好,適制優(yōu)質(zhì)紅茶,制紅碎茶有自然花香,滋味濃強(qiáng)。
從上世紀(jì)50年代開始,湖南省茶葉研究所就對(duì)本區(qū)域的江華苦茶、汝城白毛茶、城步峒茶、云臺(tái)山種等地方群體資源進(jìn)行了生態(tài)環(huán)境觀察及生化成分分析[12,16],并對(duì)一些優(yōu)良群體的單株展開了生物性狀和經(jīng)濟(jì)性狀研究[8,11,14,15],先后采用單株選育法選育無(wú)性系茶樹良種13個(gè)(表2),包括了除玉綠之外湖南省所有的5個(gè)國(guó)家茶樹良種和8個(gè)省級(jí)茶樹良種[17],占湖南省級(jí)以上無(wú)性系茶樹良種的59.1%。值得注意的是,采用單株選育法選育的這些無(wú)性系良種中,絕大部分都是通過(guò)對(duì)安化群體種的利用而選育出來(lái)的紅綠兼制品種。這些良種在不同時(shí)期為湖南省茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),有些品種比如白毫早、櫧葉齊等至今仍在湖南省及周邊各省有大面積種植和推廣。近年來(lái),隨著市場(chǎng)對(duì)名優(yōu)綠茶及多樣化茶產(chǎn)品需求趨勢(shì)的加強(qiáng),湖南省除對(duì)野生茶樹資源分布比較集中的地區(qū)加強(qiáng)茶樹資源收集及評(píng)價(jià)外,還開始了對(duì)武陵山區(qū)等一些綠茶老產(chǎn)區(qū)的地方群體及農(nóng)家品種進(jìn)行了調(diào)查和研究[18,19],挖掘出保靖黃金茶群體、西蓮群體等一些地方優(yōu)良群體資源,利用這些資源選育出高氨基酸茶樹新品種保靖黃金茶1號(hào)和一些特色新品系。
表2 采用單株選育法從各群體資源中選育的茶樹無(wú)性系良種
生物分類學(xué)的目的是有利于人們認(rèn)識(shí)生物,了解各生物類群間的親緣關(guān)系,從而掌握生物的生存和發(fā)展規(guī)律,為更廣泛、更有效地保護(hù)和利用自然界豐富生物資源提供方便。按照陳興琰[1]的地理分類法,湖南省茶樹資源可分為湘中北地理群和湘南地理群,這種分類方法不僅對(duì)湖南省茶樹資源進(jìn)行了高度的概括,而且采用這種分類方法形成的兩個(gè)群體資源在生化成分、生物學(xué)特性和適應(yīng)性上都有明顯的區(qū)別,因此在生產(chǎn)和利用上具有較大的指導(dǎo)意義。但是,這種分類方法只是建立在一定的地理定義范圍之內(nèi),不能在形態(tài)等方面給這些資源進(jìn)行定義,因此很難將代表性的群體資源群分開來(lái)。從湖南省茶樹種質(zhì)資源的形態(tài)學(xué)、酶學(xué)和分子生物學(xué)聚類結(jié)果來(lái)看,城步峒茶和江華苦茶與云南大葉種的親緣關(guān)系較近,往往聚為一類,而云臺(tái)山種和汝城白毛茶則與它們間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)而各自單獨(dú)聚為一類。這與閔天祿[20]和陳亮[13]的分類結(jié)果一致,他們根據(jù)形態(tài)學(xué)等研究結(jié)果,將湖南省茶樹資源分為3類:茶 (C.sinensis var.sinensis)、阿薩姆茶(C.sinensis var.assamica)和白毛茶(C.var.pubilimba Chang)。其中白毛茶以汝城白毛茶為代表;阿薩姆茶主要包括江華苦茶、茶陵苦茶和藍(lán)山苦茶等資源;其余資源比如云臺(tái)山種等基本上屬于茶。這種分類方法不僅對(duì)湖南省茶樹資源進(jìn)行了細(xì)化,而且更能從遺傳本質(zhì)和形態(tài)學(xué)等方面反映不同地方群體資源間的內(nèi)在關(guān)系,便于深入研究和利用湖南省茶樹種質(zhì)資源。
物種遺傳演化的分子標(biāo)記研究中,群體遺傳多樣性指數(shù)可以作為衡量物種進(jìn)化程度的一項(xiàng)指標(biāo),群體遺傳多樣性越高,則表明這個(gè)群體越原始,反之越進(jìn)化。沈程文等[12]對(duì)湖南省茶樹資源4個(gè)典型群體的遺傳多樣性研究表明,4個(gè)群體內(nèi)的遺傳多樣性由高到低依次為:汝城白毛茶、江華苦茶、城步峒茶和云臺(tái)山種,這說(shuō)明湖南省茶樹資源在進(jìn)化程度上由高到低的順序?yàn)椋涸婆_(tái)山種、城步峒茶、江華苦茶、汝城白毛茶。這在一定程度上顯示了茶樹在湖南省由南向北的遺傳演化過(guò)程。同樣,劉寶祥[8]通過(guò)染色體的對(duì)稱性研究表明,云南大葉種的染色體對(duì)稱性比江華苦茶高,云臺(tái)山種的要低于江華苦茶。根據(jù)核型由對(duì)稱發(fā)展到不對(duì)稱的規(guī)律,江華苦茶和城步峒茶應(yīng)該是由云南大葉種演變到灌木型小葉種的一種過(guò)渡類型。綜合以上結(jié)果可以看出,湖南省茶樹資源已表現(xiàn)出了由較原始的阿薩姆茶到進(jìn)化型安化群體的演化。這不僅說(shuō)明了湖南省在茶樹進(jìn)化過(guò)程中所處的過(guò)渡地位,而且也進(jìn)一步印證了茶樹從原產(chǎn)地云貴高原向周邊的傳播過(guò)程。
我國(guó)茶樹育種目標(biāo)經(jīng)歷了“高產(chǎn)-優(yōu)質(zhì)-早生-多抗”的發(fā)展歷程。進(jìn)入21世紀(jì),開始向產(chǎn)品多樣化、茶功能成分優(yōu)化和多抗的育種目標(biāo)轉(zhuǎn)移。而湖南省是茶樹遷移的過(guò)渡帶,茶樹種質(zhì)資源豐富,有些資源不僅具有大葉種的生化特性,而且具有中小葉種的生理特點(diǎn),因此,加強(qiáng)對(duì)這些茶樹資源的研究和利用,對(duì)滿足當(dāng)前茶樹育種目標(biāo)需求潛力巨大。在資源利用方面,不僅要加強(qiáng)對(duì)江華、雙牌和汝城等野生茶樹資源豐富的地區(qū)進(jìn)行茶樹資源調(diào)查、收集、評(píng)價(jià)和保護(hù),以期篩選出生化成分或抗性等特異的資源類型;而且也要重視對(duì)湘中北綠茶產(chǎn)區(qū)茶樹資源的收集和利用。研究發(fā)現(xiàn)[21],湖南的綠茶不僅茶多酚含量適中,而且氨基酸含量高,酚氨比在7左右,非常適制名優(yōu)綠茶。因此,為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)名優(yōu)綠茶良種的需求,在繼續(xù)深化對(duì)安化群體資源挖掘的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)種茶歷史悠久,地方群體資源和農(nóng)家品種豐富的洞庭湖環(huán)湖丘陵地帶和武陵山區(qū)進(jìn)行茶樹資源收集和評(píng)價(jià)已成為今后湖南名優(yōu)綠茶資源利用的主要方向。
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