馬 玲,楊方慧,蔣紅旗,蔣會(huì)兵*,孫云南,宋維希,陳林波,劉本英
(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.勐海七彩云南茶廠有限公司,云南 勐海 666201)
【研究意義】野生茶樹為山茶科(Camelliacceae)山茶屬(Camellia)茶組(SectionThea)植物,屬國(guó)家二級(jí)保護(hù)樹種,主要分布于中國(guó)西南地區(qū)[1-2]。野生茶樹在特殊的生態(tài)環(huán)境下,形成了物種多樣性和遺傳多樣性[3-6],是研究茶樹原產(chǎn)地和起源中心的重要依據(jù)之一,是進(jìn)行茶樹品種改良、研制茶葉新產(chǎn)品的重要遺傳資源。開展野生茶樹資源發(fā)掘和利用研究,不僅可以通過(guò)無(wú)性繁殖直接選育優(yōu)良單株進(jìn)行人工栽培馴化利用,而且為茶樹雜交育種提供了豐富的育種材料?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】云南地區(qū)野生茶樹物種豐富、居群分布范圍廣、資源儲(chǔ)量大,是野生茶樹分布中心和分化中心之一[7]。目前,僅對(duì)國(guó)家種質(zhì)勐海茶樹圃內(nèi)保存的部分野生茶樹資源進(jìn)了初步鑒定和評(píng)價(jià),篩選出低咖啡堿含量和高茶多酚含量等一些生化成分超常規(guī)的種質(zhì)資源[8-9],但其研究材料均來(lái)源于20世紀(jì)80年代征集保存的有性繁殖資源,遺傳背景不明確。由于野外取樣困難等因素限制,多數(shù)學(xué)者對(duì)野生茶樹資源的研究以調(diào)查為主[10-12],對(duì)野生茶樹居群內(nèi)存活久遠(yuǎn)的野生大茶樹資源鑒定評(píng)價(jià)較少。張穎君等[13]和楊興榮等[14]對(duì)云南白鶯山少數(shù)古茶樹植株生化成分含量分析,均表明野生茶樹資源內(nèi)含物質(zhì)豐富,優(yōu)異資源篩選潛力很大,需深入挖掘?!颈狙芯康那腥朦c(diǎn)】勐海縣是中國(guó)較早發(fā)現(xiàn)野生茶樹資源的分布區(qū),野生大茶樹具有代表性,但至今文獻(xiàn)僅粗略報(bào)道了“巴達(dá)大茶樹”植株形態(tài)[15],對(duì)該地區(qū)野生大茶樹資源生長(zhǎng)狀況、農(nóng)藝性狀和生化成分含量等缺乏系統(tǒng)研究。2014-2015年西雙版納州啟動(dòng)了新一輪古茶樹資源調(diào)查工作,在此項(xiàng)工作中筆者對(duì)勐??h境內(nèi)野生茶樹居群進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,文章在調(diào)查的基礎(chǔ)上對(duì)部分野生大茶樹的生長(zhǎng)狀況、形態(tài)特征和生化特性等方面作了初步評(píng)價(jià)?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】旨在明確勐??h野生大茶樹資源表型多樣性,發(fā)掘優(yōu)異野生茶樹種質(zhì)資源,為野生茶樹資源的保護(hù)和利用提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)材料共65份,采自勐??h境內(nèi)的3個(gè)野生茶樹居群(表1),其中巴達(dá)居群22株、帕真居群18株,蚌龍居群25株。每個(gè)居群分別選取較大植株進(jìn)行GPS定位,取樣觀測(cè)和測(cè)定。
依據(jù)虞富蓮[16]編著的《中國(guó)古茶樹》古茶樹種質(zhì)資源考察規(guī)程,野外觀測(cè)記錄野生大茶樹地理、生態(tài)因子;參照《全國(guó)古樹名木普查建檔技術(shù)規(guī)定》觀測(cè)古茶樹生長(zhǎng)勢(shì);依據(jù)陳亮等[17]編著的《茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)居群內(nèi)野生大茶樹頂芽、葉部、花部和果實(shí)進(jìn)行描述和測(cè)定。
春季采摘野生大茶樹新梢一芽二葉,依據(jù)《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程 茶樹(NY/T 1312-2007)》[18]制作烘青綠茶樣品,參照王新超等[19]方法測(cè)定化學(xué)成分含量,采用HPLC法測(cè)定咖啡堿和兒茶素總量, GB/T 8305-2002法測(cè)定水浸出物含量,GB/T 8313-2008法測(cè)定茶多酚含量,GB/T 8314-2002法測(cè)定氨基酸含量,各生化成分含量測(cè)定設(shè)3次重復(fù)。測(cè)定單位:云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,測(cè)定時(shí)間:2015年6月。
從生長(zhǎng)勢(shì)的調(diào)查結(jié)果看,巴達(dá)、帕真和蚌龍3個(gè)野生茶樹居群總體長(zhǎng)勢(shì)良好(表2),其中長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)盛植株占調(diào)查總數(shù)的70.77 %,長(zhǎng)勢(shì)一般植株占調(diào)查總數(shù)的12.31 %,長(zhǎng)勢(shì)較差植株占調(diào)查總數(shù)的7.69 %,瀕死和死亡植株分別占調(diào)查總數(shù)的6.15 %和3.08 %。此次調(diào)查重點(diǎn)對(duì)較大植株進(jìn)行觀察記錄,共統(tǒng)計(jì)到瀕危植株4株,已死亡植株2株,其中蚌龍2號(hào)、巴達(dá)7號(hào)遭病蟲害侵蝕導(dǎo)致基部樹干腐爛,而蚌龍14號(hào)、巴達(dá)11號(hào)等被人為砍伐采摘,只剩下主干,有衰亡之虞。最早發(fā)現(xiàn)的野生型茶樹“巴達(dá)大茶樹”,因樹干腐爛,基部出現(xiàn)空洞,于2012年自然傾倒而死。相比較而言,帕真居群內(nèi)野生大茶樹長(zhǎng)勢(shì)較良好,目前未發(fā)現(xiàn)瀕死和死亡植株。
對(duì)3個(gè)居群的65株野生大茶樹樹體形態(tài)性狀的測(cè)定結(jié)果表明(表3),野生大茶樹的樹高、基圍、樹幅和分枝高度均存在較大差異,平均樹高9.68 m,變幅為3.80~23.60 m,其中10 m以下達(dá)26株,占調(diào)查總數(shù)的40.00 %,15 m以上有12株,占調(diào)查總數(shù)的18.46 %,最高為巴達(dá)居群內(nèi)的巴達(dá)1號(hào)野生大茶樹(23.60 m);平均基圍1.67 m,變幅為1.20~3.14 m,其中1.5 m以下達(dá)17株,占調(diào)查總數(shù)的37.78 %,2 m以上有8株,占調(diào)查總數(shù)的17.78 %;樹幅平均在4.53 m×3.60 m,最大為帕真居群內(nèi)的1號(hào)野生大茶樹(10.20 m×10.10 m);平均分枝高度0.88 m,變幅為0.25~2.05 m。從變異系數(shù)看,4個(gè)樹體形態(tài)變異系數(shù)較大,均大于20 %,平均變異系數(shù)為40.71 %。可見,野生大茶樹在自然生長(zhǎng)狀態(tài)下,樹體多數(shù)高大直立,基部有分枝,但分枝少,樹幅直徑遠(yuǎn)小于樹高,與栽培型古茶樹有區(qū)別。3個(gè)居群的樹體形態(tài)變異趨勢(shì)基本一致。
表1 勐海縣3個(gè)野生茶樹居群基本情況Table 1 Basic information of three wild tea plant populations in Menghai county
表2 勐??h野生大茶樹生長(zhǎng)勢(shì)Table 2 Growth potential of wild tea plants in Menghai county
注:“-”代表未發(fā)現(xiàn)。
Notes:‘-’showed not being found.
對(duì)3個(gè)居群的65株野生大茶樹葉片形態(tài)性狀的測(cè)定結(jié)果(表4)表明,勐海野生大茶樹葉長(zhǎng)、葉寬、 葉面積和葉脈對(duì)數(shù)等葉片性狀的平均值分別為14.52、5.03、46.81 cm2和10.57對(duì);從變異系數(shù)來(lái)看,4個(gè)葉片形態(tài)變異系數(shù)均小于15 %,變化幅度為8.20 %~14.45 %,平均變異系數(shù)為10.99 %,其中,以葉面積變異幅度和變異系數(shù)較大,變異系數(shù)在11.68 %~14.45 %,變異幅度為42.24~65.53 cm2,遺傳多樣性豐富;而葉寬變異范圍較小,變異系數(shù)在8.20 %~8.48 %,變異幅度為4.37~6.24 m,是較穩(wěn)定的植物學(xué)性狀。整體而言,勐??h野生大茶樹種群內(nèi)葉片形態(tài)特征變異不大,葉片有大葉和特大葉型,頂芽綠色或紫綠色、無(wú)茸毛,葉片長(zhǎng)橢圓形、綠色或深綠色、有光澤、無(wú)茸毛。3個(gè)居群的葉片形態(tài)性狀變異趨勢(shì)基本一致。
表3 勐??h野生大茶樹樹體性狀變異Table 3 Variations of growth traits of wild tea plants in Menghai county
表4 勐??h野生大茶樹葉片性狀變異Table 4 Variations of leaf traits of wild tea plants in Menghai county
對(duì) 3個(gè)居群共7株野生大茶樹上采集的花、果樣品形態(tài)性狀觀測(cè)表明(表5),野生大茶樹花器形態(tài)表現(xiàn)為萼片數(shù)5片(個(gè)別花朵有6片)、綠色、無(wú)茸毛;花冠大花型,花冠直徑平均7.15 cm,花瓣數(shù)平均9枚、白色、質(zhì)地厚,花柱長(zhǎng)度平均1.46 cm,柱頭5、4裂,以5裂較多,子房5室、密被茸毛;果實(shí)四方形或扁球形,果實(shí)大小平均1.96 cm×3.00 cm,果皮厚度平均3.17 mm;種皮棕黑色,種子球形,種徑平均1.33 cm。野生大茶樹花果形態(tài)性狀變異較小,平均變異系數(shù)為10.32 %,其中以花冠大小、花瓣長(zhǎng)寬、花瓣數(shù)、果實(shí)大小及種徑等性狀變異系數(shù)較大;萼片數(shù)、花柱長(zhǎng)度、柱頭開裂數(shù)和果皮厚度等變異幅度和變異系數(shù)較小,分別為5.83 %、9.20 %、8.26 %和8.65 %,均小于10 %,是比較穩(wěn)定的植物學(xué)性狀。3個(gè)居群變異趨勢(shì)基本一致。
對(duì)3個(gè)居群的18份野生大茶樹資源主要生化成分含量測(cè)定分析(表6)表明,其水浸出物含量、茶多酚含量、氨基酸含量、咖啡堿含量和兒茶素總量的平均值分別為44.82 %、23.37 %、2.62 %、2.43 %和10.33 %。從5項(xiàng)生化成分含量的變幅來(lái)看,水浸出物含量大于45 %的有2份材料,分別是巴達(dá)10號(hào)(51.38 %)和蚌龍11號(hào)(47.76 %);茶多酚含量大于30 %的有2份材料,分別是帕真5號(hào)(30.11 %)和蚌龍20號(hào)(32.46 %),咖啡堿含量小于1.5%的有2份材料,為蚌龍4號(hào)(1.25 %)和蚌龍13號(hào)(1.47 %)。就變異系數(shù)而言,同一居群內(nèi),不同生化成分間存在一定差異,總體變異程度為氨基酸含量>兒茶素總量>咖啡堿含量>茶多酚含量>水浸出物含量,3個(gè)居群的變異趨勢(shì)基本一致,均以氨基酸含量變異系數(shù)較大,遺傳多樣性豐富,優(yōu)異資源選擇的潛力大。
表5 勐??h野生大茶樹花果性狀變異Table 5 Variations of flowers and fruits traits of wild tea plants in Menghai county
表6 勐海野生大茶樹主要生化成分含量Table 6 Variations of biochemical composition traits of wild tea plants in Menghai county
通過(guò)實(shí)地調(diào)查,勐??h境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的3個(gè)野生茶樹居群,為同一物種,植物學(xué)分類屬大理茶(Camelliataliensis)[20-22]。野生茶樹居群水平分布于100°06′55″~100°38′24″ E,21°49′57″~22°08′22″ N,垂直分布于海拔1870~2390 m的森林內(nèi),是目前中國(guó)已發(fā)現(xiàn)最南端的野生茶樹分布區(qū)。從生長(zhǎng)勢(shì)的調(diào)查結(jié)果看,野生大茶樹在自然居群狀態(tài)下表現(xiàn)出樹體高大直立,有喬木和小喬木型,野生大茶樹總體長(zhǎng)勢(shì)良好,生長(zhǎng)勢(shì)旺盛植株占調(diào)查總數(shù)的70.77 %,部分植株遭受人為砍伐采摘,少數(shù)植株受病蟲害侵蝕,樹體腐爛,需要加強(qiáng)保護(hù)。
野生大茶樹植株間樹體性狀差異較大,遺傳多樣性豐富[23]。本次調(diào)查的65株大茶樹樹體性狀變異系數(shù)均在20 %以上,變化幅度為22.42 %~56.24 %,變異系數(shù)平均達(dá)40.71 %,可能與野生大茶樹植株生長(zhǎng)空間不同和人為砍伐有關(guān)。植株間葉片和花果形態(tài)性狀變異較小,平均變異系數(shù)分別為10.99 %和10.32 %,說(shuō)明勐??h野生大茶樹種群內(nèi)葉片和花果等植物學(xué)形態(tài)特征差異不大,這可能與3個(gè)居群所處地理位置較近,生態(tài)環(huán)境基本相同有關(guān)。主要生化成分含量分析表明,野生大茶樹5項(xiàng)生化成分含量變異系數(shù)較大,平均為18.75 %,說(shuō)明野生大茶樹資源生化成分含量方面變異豐富。3個(gè)居群的樹體、葉片、花果及生化成分含量等表型性狀變異趨勢(shì)基本一致,均以樹高、基圍、樹幅、分枝高度、葉面積、種徑和氨基酸含量等變異幅度和變異系數(shù)較大,以萼片數(shù)、花柱長(zhǎng)度、柱頭開裂數(shù)、果皮厚度和水浸出物含量等變異幅度和變異系數(shù)較小。蔣會(huì)兵等[24]對(duì)云南地區(qū)茶樹資源的表型遺傳多樣性分析表明,茶樹種質(zhì)資源的氨基酸和咖啡堿含量存在較大的遺傳變異,遺傳多樣性豐富。本研究結(jié)果表明,勐海縣巴達(dá)、帕真和蚌龍 3個(gè)野生茶樹居群種內(nèi)萼片數(shù)、花柱長(zhǎng)度、柱頭開裂數(shù)和果皮厚度的變異系數(shù)均小于10 %,是較穩(wěn)定的植物學(xué)性狀,而氨基酸含量、咖啡堿含量和兒茶素總量變異系數(shù)均大于15 %,遺傳多樣性豐富。因此,從野生大茶樹資源中進(jìn)一步選擇抗逆性強(qiáng)、生化成分含量特異的優(yōu)質(zhì)資源的潛力很大。因野生茶樹居群內(nèi)植株的花、果少見,采樣困難,文章僅分析了野生茶樹總體表型性狀的變異情況,其表型性狀與地理因子等的相關(guān)性還有待進(jìn)一步研究。
隨著茶園良種化推進(jìn),茶樹品種單一化趨勢(shì)明顯,茶樹遺傳多樣性逐步降低,難以選育出綜合性狀優(yōu)良的茶樹品種,而野生茶樹具有許多特異基因,可篩選出優(yōu)良種質(zhì)。對(duì)65株野生大茶樹植株間表型性狀測(cè)定結(jié)果表明,植株樹體形態(tài)和生化成分含量差異明顯,存在廣泛的遺傳變異,根據(jù)主要生化成分含量的測(cè)定結(jié)果,初步篩選出高茶多酚含量材料2份,為帕真5號(hào)(30.11 %)和蚌龍20號(hào)(32.46 %),低咖啡堿含量材料2份,為蚌龍4號(hào)(1.25 %)和蚌龍13號(hào)(1.47 %),可為茶樹遺傳育種研究提供基礎(chǔ)材料。
明確了勐海縣的3個(gè)野生大茶樹居群資源現(xiàn)狀和表型多樣性,初步篩選出一些優(yōu)異種質(zhì)資源,為該地區(qū)野生茶樹資源的保護(hù)和發(fā)掘利用提供了參考依據(jù)。
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