陳志輝，游小妹，林鄭和，鐘秋生，單睿陽，陳常頌

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/國家茶樹改良中心福建分中心，福建 福安 355015)

福建省白茶品種遺傳多樣性分析

陳志輝，游小妹，林鄭和，鐘秋生，單睿陽，陳常頌*

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/國家茶樹改良中心福建分中心，福建 福安 355015)

福建省茶樹資源豐富，適合制作白茶的茶樹品種眾多。本研究利用SSR分子標(biāo)記研究福建省適制白茶品種的遺傳多樣性。首先對(duì)6個(gè)常用白茶品種做多樣性分析，發(fā)現(xiàn)品種間的遺傳距離與地理距離呈明顯的正相關(guān)，其中親緣關(guān)系最近的是福鼎大白茶與福鼎大毫茶，最遠(yuǎn)的是福建水仙。然后對(duì)18個(gè)適合制作白茶的品種做聚類圖，發(fā)現(xiàn)18個(gè)品種可聚成8個(gè)類群，親緣關(guān)系近的品種主要集中在a(福云系列品種)、b(來源于福鼎市品種)、g(鐵觀音與黃棪雜交種)3個(gè)類群，剩余品種之間的遺傳距離都較遠(yuǎn)，其中遺傳距離最遠(yuǎn)的品種仍然是福建水仙。通過分析參試品種的相似系數(shù)和聚類圖，可清楚地了解福建省白茶品種的遺傳背景和親緣關(guān)系。

白茶；遺傳多樣性；SSR分子標(biāo)記

白茶為六大茶類之一，屬于輕微發(fā)酵茶，主產(chǎn)于福建福鼎、政和、建陽等縣市。傳統(tǒng)白茶制法特異，不炒不揉，直接萎凋、烘干而成，因成茶外表滿披白毫，如銀似雪得名“白茶”[1,2]。白茶起源于何時(shí)？茶學(xué)界有不同的觀點(diǎn)。有些學(xué)者認(rèn)為白茶始于神農(nóng)時(shí)期[2]。有的學(xué)者根據(jù)陸羽《茶經(jīng)》記載，認(rèn)為白茶起源于唐代[2]。還有些學(xué)者認(rèn)為現(xiàn)代白茶起源于明朝，聞龍《茶箋》：“田藝蘅以生曬不炒不揉為佳，亦未之試耳”[3]，其制法與現(xiàn)代白茶完全相同。白茶按采摘標(biāo)準(zhǔn)不同可分為白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉等[1-4]。按茶樹品種不同可分為“大白”、“水仙白”和“小白”，即由大白茶制成的為“大白”，由水仙品種制成的稱“水仙白”，菜茶品種制成的為“小白”[2,3]。

適宜制作白茶的茶樹品種較多，一般芽頭肥壯，白毫明顯的品種都適合加工白茶。在福建省選育的45個(gè)國家級(jí)、省級(jí)茶樹品種中[5]，適合制作白茶的品種有10多個(gè)(表1)?，F(xiàn)有一些創(chuàng)新型白茶利用烏龍茶品種制作，所制白茶花香濃郁、滋味醇厚，風(fēng)味獨(dú)特。

有關(guān)白茶的研究報(bào)道較多，但對(duì)制作白茶的茶樹品種遺傳多樣性研究未見報(bào)道。分子標(biāo)記是研究生物遺傳多樣性的重要手段，分子標(biāo)記技術(shù)經(jīng)歷了RFLP、RAPD、AFLP、ISSR、SSR和SNP等發(fā)展階段。早期研究茶樹遺傳多樣性主要采用RAPD技術(shù)，現(xiàn)在使用最多的是SSR和SNP技術(shù)，其中SSR分子標(biāo)記技術(shù)，因其重復(fù)性好、多態(tài)性高、共顯性、易于檢測(cè)及鑒別能力高等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用[6-10]。SSR標(biāo)記是茶樹遺傳多樣性分析[11-16]，親緣關(guān)系鑒定[17-20]，指紋圖譜構(gòu)建[21,22]，遺傳連鎖圖構(gòu)建及QTL定位[23-25]的重要技術(shù)。如應(yīng)用SSR標(biāo)記對(duì)貴州[12,15]、陜西[13]、云南[14]及江北[16]等茶區(qū)部分茶樹資源的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，還構(gòu)建了黔南[21]、廣西[22]等地部分茶樹的分子指紋圖譜，而Ma等[23]和Tan等[24]利用SSR標(biāo)記構(gòu)建了茶樹遺傳連鎖圖譜，并對(duì)控制兒茶素含量性狀做QTL定位。本文利用SSR分子標(biāo)記研究福建省適合制作白茶的茶樹品種遺傳多樣性，以期進(jìn)一步認(rèn)識(shí)不同白茶品種之間的親緣關(guān)系和遺傳差異，為白茶生產(chǎn)用種遺傳多樣性選擇搭配和遺傳育種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試品種

所有參試品種(表1)都采自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所2號(hào)山種質(zhì)資源圃，每個(gè)品種采摘一葉提取DNA。

表1 參試品種及來源

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)所用48對(duì)SSR引物均來自文獻(xiàn)[23,24]，表2為擴(kuò)增效果好的30對(duì)引物。茶樹基因組DNA提取使用天根生化科技(北京)有限公司，植物基因組DNA提取試劑盒(TIANGEN，DP305)。PCR反應(yīng)總體積為20 μL，其成分為：模板DNA 1μL，10×PCR buffer 2μL，2 mmol·L-1dNTPs 1.5 μL，25 mmol·L-1MgCl21.2 μL，一對(duì)10 μmol·L-1SSR引物各0.3 μL，1U Taq DNA polymerase，剩下加ddH2O至20 μL。PCR擴(kuò)增程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5 min，94℃變性45 s，57℃退火45 s，72℃延伸50 s，共35個(gè)循環(huán)，最后72℃延伸7 min。PCR產(chǎn)物用10%聚丙烯酰胺凝膠(PAGE)電泳檢測(cè)[8,23,24]。根據(jù)電泳圖統(tǒng)計(jì)條帶[11]，數(shù)據(jù)分析在NTSYS軟件中進(jìn)行，按SHAN鄰接法對(duì)供試種質(zhì)資源進(jìn)行UPGMA遺傳相似性聚類，并繪制樹狀聚類圖。

表2 SSR引物名稱及序列

2 結(jié)果與分析

2.1 PCR擴(kuò)增與數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)從48對(duì)SSR引物中篩選出30對(duì)擴(kuò)增效果好，條帶清晰的引物(表2)，對(duì)該批引物PCR擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行電泳讀帶與統(tǒng)計(jì)分析。圖1展示的是引物A35對(duì)18個(gè)參試品種的PCR擴(kuò)增結(jié)果。試驗(yàn)從30對(duì)SSR引物的電泳膠圖中獲得159條譜帶，平均每個(gè)引物擴(kuò)增的譜帶數(shù)5.3條，其中108條有多態(tài)性，多態(tài)性程度為67.92%。

圖1 SSR引物A35對(duì)18個(gè)參試品種擴(kuò)增產(chǎn)物的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖Fig.1 Polyacrylamide gel electrophoresis of amplifiedproducts from 18 cultivars using SSR primers, A35

2.2 6個(gè)常用白茶品種遺傳多樣性分析

制作白茶的常用品種有福鼎大毫茶、福鼎大白茶、政和大白茶、福安大白茶、福云6號(hào)、福建水仙等，其中福建水仙是制作歷史名茶建陽“水仙白”的特定品種，但現(xiàn)在已很少生產(chǎn)，水仙原料都已改制烏龍茶(閩北烏龍或者漳平水仙茶餅)。對(duì)以上6個(gè)品種進(jìn)行遺傳聚類分析發(fā)現(xiàn)(圖2)，親緣關(guān)系由近至遠(yuǎn)的順序是福鼎大白茶、福鼎大毫茶、福安大白茶、福云6號(hào)、政和大白茶、福建水仙。品種間的遺傳距離與地理距離呈明顯的正相關(guān)，距離最近的2個(gè)品種為來源于同一地方的福鼎大白茶與福鼎大毫茶，相似系數(shù)高達(dá)0.92(表3)，然后以福鼎為中心，地理距離越遠(yuǎn)遺傳距離也越遠(yuǎn)，依次為福安大白茶、政和大白茶、福建水仙(建陽)。6個(gè)品種中遺傳距離最遠(yuǎn)的2個(gè)品種是福建水仙與福云6號(hào)，相似系數(shù)僅為0.62(表3)。福云6號(hào)是6個(gè)品種中比較特別的一個(gè)品種，它是福鼎大白茶與云南大葉種的雜交后代，所以其遺傳背景一半來自福鼎一半來自云南，從表中可以看出，福云6號(hào)與福鼎大白茶距離最近，為0.80，其次是福鼎大毫茶為0.75，然后以福鼎為中心，地理距離越遠(yuǎn)的品種與福云6號(hào)的相似系數(shù)越低，分別是福安大白茶(0.72)、政和大白茶(0.71)、福建水仙(0.62)。

2.3 適制白茶品種遺傳多樣性分析

白茶的外形特征是芽壯、毫顯，所以具有這兩種特征的茶樹品種，常被用于制作白茶。因而福建省選育的茶樹品種中除了以上6個(gè)常用的白茶品種外，還有福云系列的福云7號(hào)、10號(hào)、20號(hào)及福云595，來自福鼎市的歌樂茶、早逢春，來自南平市松溪縣的九龍大白茶，以及福建省農(nóng)科院茶葉所選育的早春毫也都被用于制作白茶(表1)。近年來也有少數(shù)烏龍茶品種如金觀音、金牡丹、黃觀音、丹桂等也被用于制作白茶(表1)。烏龍茶品種雖然白毫不顯，芽頭也不肥壯，但是花香濃郁，滋味醇爽，品種特征明顯，所以用烏龍茶品種制作的白茶香高味醇，受部分消費(fèi)者的青睞。

圖2 6個(gè)常用白茶品種遺傳聚類圖Fig.2 UPGMA genetic cluster of 6 commonly white tea cultivars

表3 6個(gè)常用白茶品種遺傳相似系數(shù)

對(duì)以上18個(gè)適制白茶的茶樹品種作遺傳聚類分析(圖3)，發(fā)現(xiàn)在相似系數(shù)為0.79處畫線，可以將所有參試品種分成8個(gè)類群(a～h)；a群含5個(gè)品種，全部為福云系列品種；b群共5個(gè)品種，除了九龍大白茶外，剩余的4個(gè)品種全部來源于福鼎，其中相似系數(shù)最高的2個(gè)品種為九龍大白茶與福鼎大毫茶(0.97)，這2個(gè)品種的生物學(xué)形態(tài)也極其相似，葉形肥大、芽壯、毫顯；c群含2個(gè)品種為福安大白茶和丹桂；d群、e群及f群都只有一個(gè)品種分別為黃觀音、政和大白茶和早春毫；g群含2個(gè)品種為金觀音和金牡丹；h群含一個(gè)品種為福建水仙。

從聚類圖(圖3)可以看出遺傳距離近的品種主要集中在a、b、g群，其中a群全部是福云系列品種，說明有共同親本的品種親緣關(guān)系近，遺傳多樣性較低；b群中的品種來源于福鼎市(除九龍大白茶外)，說明同一地區(qū)的品種親緣關(guān)系近；g群含金觀音和金牡丹2個(gè)品種，它們都是鐵觀音與黃棪的雜交種；剩余的其它品種之間的遺傳距離都較遠(yuǎn)，圖3可直觀地看出各品種間的遺傳距離，其中遺傳距離最遠(yuǎn)的品種仍是福建水仙，從表4可以看出水仙與所有品種的相似系數(shù)都偏低，在0.62～0.76之間。

圖3 18個(gè)參試品種的遺傳聚類圖Fig.3 UPGMA genetic cluster of 18 cultivars

表4 18個(gè)參試品種的遺傳相似系數(shù)

從相似系數(shù)(表4)可以看出，親緣關(guān)系高度接近的品種主要有以下品種：福鼎大毫茶與九龍大白茶(0.97)、歌樂茶與福鼎大白茶(0.94)、福鼎大毫茶與福鼎大白茶(0.92)、福云595與福云7號(hào)(0.91)、九龍大白茶和福鼎大白茶(0.91)、福云20號(hào)和福云595(0.90)，其它相似系數(shù)都小于0.90。遺傳距離遠(yuǎn)的品種有，金觀音與福云6號(hào)(0.61)、福建水仙與福云6號(hào)(0.62)、九龍大白茶和政和大白茶(0.62)、金牡丹和黃觀音(0.64)、福建水仙與政和大白茶(0.65)、政和大白茶和福鼎大毫茶(0.65)，其它相似系數(shù)都大于0.65。

通過聚類圖和相似系數(shù)表可以清楚地知道，不同品種間的遺傳距離和相似系數(shù)，對(duì)各品種的遺傳背景和親緣關(guān)系有更清晰的認(rèn)識(shí)。

3 討論

福建省茶樹品種豐富，適合制作白茶的品種眾多，不同品種制作白茶的品質(zhì)特征各不相同，每個(gè)品種都有獨(dú)特的內(nèi)質(zhì)特征和口感風(fēng)味，同時(shí)不同的品種有不同的農(nóng)藝性狀，適合不同的栽培與生產(chǎn)需求。品種呈現(xiàn)出的形態(tài)和內(nèi)質(zhì)的多樣性是由內(nèi)在的遺傳物質(zhì)決定，每個(gè)品種的遺傳基礎(chǔ)各不相同，展示出品種間的遺傳多樣性。通過SSR分子標(biāo)記技術(shù)分析福建白茶品種的遺傳多樣性，為茶葉生產(chǎn)和遺傳育種提供參考依據(jù)。

通過遺傳相似系數(shù)和聚類分析對(duì)生產(chǎn)用種選擇提供指導(dǎo)，如福鼎市當(dāng)前的主栽品種是福鼎大白茶、福鼎大毫茶、歌樂茶、早逢春等茶樹品種，全部聚合于b組，品種間遺傳相似性高，遺傳多樣性低，造成白茶風(fēng)味同質(zhì)化，所以可適當(dāng)引進(jìn)遺傳背景差異大的白茶品種，如政和大白茶、福安大白茶等品種。提高栽培品種的遺傳多樣性，有利于白茶產(chǎn)品風(fēng)味的多樣化，還可避免生產(chǎn)期過于集中，緩解人力及加工設(shè)備壓力，同時(shí)不同的開采期還避免了因天氣不好而造成春季茶葉產(chǎn)品品質(zhì)下降的風(fēng)險(xiǎn)。

遺傳多樣性分析為白茶育種提供指導(dǎo)，如親本選擇，可選取遺傳距離遠(yuǎn)的親本提高雜種優(yōu)勢(shì)利用效率。在雜交育種過程中采用分子標(biāo)記輔助選擇，通過選取遺傳多樣性高的株系，可有效避免選育的新品種出現(xiàn)遺傳背景狹窄的問題，對(duì)解決福建省現(xiàn)已存在的新品種遺傳背景過于單一有重要作用。

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《茶葉學(xué)報(bào)》征訂征稿啟事

《茶葉學(xué)報(bào)》是由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院主管、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所主辦、科學(xué)出版社出版的茶學(xué)類學(xué)術(shù)期刊。季刊，1960年創(chuàng)刊。主要刊發(fā)茶葉科學(xué)領(lǐng)域?qū)W術(shù)和技術(shù)研究成果，為茶葉科技工作者搭建學(xué)術(shù)信息交流平臺(tái)，服務(wù)茶葉科學(xué)研究工作與學(xué)科發(fā)展。適合茶葉科技工作者和茶葉愛好者閱讀參考。

《茶葉學(xué)報(bào)》國際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)ISSN 2096-0220，國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)，CN 35-1330/S。本刊已列入：中國學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫來源期刊、中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫收錄期刊、中國知網(wǎng)、《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》全文收錄期刊、“萬方數(shù)據(jù)”數(shù)字化期刊數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。本刊熱忱歡迎省內(nèi)外同行投稿，來稿請(qǐng)用電子郵件發(fā)至本編輯部信箱，請(qǐng)勿一稿兩投。來稿不退，半年后未見刊出，可自行處理。

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GeneticDiversityofWhiteTeaCultivarsinFujianProvince

CHEN Zhi-hui, YOU Xiao-mei, LIN Zheng-he,ZHONG Qiu-sheng, SHAN Rui-yang, CHEN Chang-song*

(TeaResearchInstituteofFujianAcademyofAgriculturalSciences/FujianBranchofNationalCenterforTeaImprovement,Fu’an,Fujian355015,China)

Fujian has an abundant resource on tea germplasms, and many of them can be used for processing quality white teas. This study applied SSR molecular markers to unveil the genetic diversities of these tea cultivars in the province. Initially, a diversity analysis on 6 common white tea cultivars was conducted to find that the genetic distances between the varieties significantly correlated to the geographical locations where they originated from. Among them, the closest genetically related cultivars were between Fuding Dabaicha(Camelliasinensis) and Fuding Dahaocha(Camelliasinensis), while the farthest was Fujian Shuixian(Camelliasinensis). Subsequently, the 18 cultivars that were considered suitable for processing white tea were clustered into 8 groups. The varieties with close genetic relationships were mainly in Group a (varieties of Fuyun series), Group b (varieties from Fuding City), and Group g (Tie guanyin and Huangdan hybrids). The remainders were not closely related, and Fujian Shuixian was distance away from any of them. From the similarity coefficients and clustering diagrams obtained on the tested cultivars, the genetic backgrounds and inter-relationships of the white teas could now be clearly visualized.

white tea; genetic diversity; SSR molecular marker

S571.1

A

2096-0220(2017)03-0108-07

2017-06-19初稿；2017-07-27修改稿

國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-23)，福建省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)(2015R1012-2)，福建省自然科學(xué)基金(2015J01097)，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉科學(xué)研究所重點(diǎn)項(xiàng)目(2014-cys-04)。

陳志輝(1975-)，男，助理研究員。研究方向：茶樹種質(zhì)資源與遺傳育種。E-mail: chenzhihui75@sina.com

*通訊作者：陳常頌(1973-)，男，研究員。研究方向：茶樹種質(zhì)資源與遺傳育種。E-mail: ccs6536597@163.com