孟繁博， 陳芝能， 黃道梅， 王 宇， 金小菊， 陳邦貴

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所， 貴陽(yáng) 550006； 2.貴州省油菜研究所， 貴陽(yáng) 550006；3.惠水縣崗度鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心， 貴州 惠水 550600；4.貴州春貴發(fā)茶葉有限責(zé)任公司， 貴州 惠水 550600)

茶葉屬山茶科雙子葉植物，是全世界廣泛使用的飲品。貴州茶園面積多年位居全國(guó)首位，茶產(chǎn)業(yè)已成為貴州省支柱產(chǎn)業(yè)之一。貴州具有悠久的茶葉生產(chǎn)歷史，是世界知名的茶葉原生地和優(yōu)生區(qū)，具有高海拔、低緯度、多云霧、寡日照等得天獨(dú)厚的自然地理?xiàng)l件和生態(tài)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生了以鳥王茶為代表的獨(dú)特且珍貴的地方良種[1-2]，香氣獨(dú)特，具有良好的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)。開展貴州地方鳥王茶種質(zhì)資源的多樣性研究，挖掘地方優(yōu)質(zhì)鳥王種資源，對(duì)培育出具有貴州特色的鳥王茶種、推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。已有的茶樹資源鑒選研究集中于生化成分的多樣性分析，如針對(duì)茶葉水浸出物、咖啡堿、氨基酸、茶多酚含量等生化成分的多樣性分析[3-5]能夠鑒選出具有某種或多種生化特性的資源，但仍需結(jié)合產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀進(jìn)行優(yōu)質(zhì)資源的鑒選[6]，而目前結(jié)合生化成分、農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合鑒選的研究較少，因此，本研究對(duì)收集保存的49份惠水縣的鳥王種茶樹種質(zhì)資源，進(jìn)行生化成分、農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性、主成分和聚類分析，旨在篩選出具有較大開發(fā)利用潛力的鳥王種，為貴州地方鳥王種種質(zhì)資源的開發(fā)利用提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以貴州省惠水縣收集的49份鳥王種茶樹資源為材料，福鼎大白(簡(jiǎn)稱福鼎)為對(duì)照(表1)，均按照綠茶標(biāo)準(zhǔn)種植。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1品質(zhì)指標(biāo)

供試材料采摘1芽2葉鮮葉原料并殺青，制作生化樣。測(cè)定以下指標(biāo)：咖啡堿含量按照GB/T 8312—2013方法測(cè)定；水浸出物含量按照GB/T 8305—2013方法測(cè)定；氨基酸含量按照GB/T 8314—2013方法測(cè)定；茶多酚含量按照GB/T 8313—2018的方法測(cè)定；酚氨比按照同一份樣品中茶多酚與氨基酸百分含量的比值計(jì)算；可溶性糖含量按照蒽酮法[7]測(cè)定。

1.2.2農(nóng)藝性狀

依據(jù)茶樹種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程N(yùn)Y/T 1312—2007的取樣要求在采樣點(diǎn)對(duì)發(fā)芽數(shù)、芽頭數(shù)、芽長(zhǎng)、芽寬、芽厚、1芽2葉百芽重、1芽2葉長(zhǎng)度、鮮葉產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查測(cè)定，發(fā)芽密度測(cè)量方法為計(jì)算固定方框內(nèi)(33.3 cm×33.3 cm)的發(fā)芽數(shù)，產(chǎn)量測(cè)算通過稱量1芽2葉和同等嫩度對(duì)夾葉重量來計(jì)算單位面積的產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)的方差分析、生化多樣性指數(shù)分析采用Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行，其中多樣性指數(shù)的計(jì)算采用香農(nóng)-維納指數(shù)[8-9]，主成分分析和聚類分析采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 遺傳多樣性分析

由表2可知，49份鳥王種茶樹資源主要生化指標(biāo)平均多樣性指數(shù)為5.63，各指標(biāo)間的多樣性指數(shù)接近，表明49份惠水縣茶樹資源生化成分的類型較為豐富。

6個(gè)生化指標(biāo)中，49份資源的酚氨比最大值為6.82，適合綠茶加工居多，除開酚氨比，變異系數(shù)高的是茶多酚含量、可溶性糖含量分別達(dá)到23.91%、20.97%，這表明茶多酚含量、可溶性糖含量改良潛力還很大。

變異系數(shù)最小的是咖啡堿含量，僅為5.44%，這表明咖啡堿的改良潛力最小?？Х葔A的含量最高為2.35%，最低為1.94%，平均值為2.04%，有20份材料的咖啡堿含量低于2.0%，說明上述材料咖啡堿含量低，具有較大利用價(jià)值。

氨基酸含量最高達(dá)到6.40%，最低為3.57%，4.5%以上的材料有36份,占比72%；4.0%～4.5%之間的材料有11份，占比22%；4.0%以下的材料僅有2份，占比4%，這表明惠水縣茶葉具有高氨基酸含量的特點(diǎn)。

水浸出物含量最高達(dá)到54.90%，最低為36.10%，平均值44.78%。45%以上的材料有22份，占比44%；40%～45%的材料有21份，占比42%；40%以下的材料僅有6份，占比12%，這表明惠水縣茶樹資源以高水浸出物含量為主。

由表3可知，10個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)的多樣性指數(shù)接近，平均值5.63，類型較為豐富。在變異系數(shù)方面，1芽2葉百芽重的變異系數(shù)最高，達(dá)到23.28%，這表明1芽2葉百芽重的改良潛力最大；其余指標(biāo)的變異系數(shù)均低于15.00%，最低為芽長(zhǎng)，僅有3.76%，表明芽長(zhǎng)的改良潛力最小。49份茶葉材料芽長(zhǎng)最大值32.00 mm，最小值27.50 mm，芽長(zhǎng)在30.00 mm以上的材料有25份，占比50%，低于28.00 mm的材料僅有3份，占比6%，這表明49份茶葉材料芽長(zhǎng)較長(zhǎng)，有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。從春、夏季的鮮葉產(chǎn)量看，全年鮮茶葉產(chǎn)量超過10 kg，表明49份茶葉資源具有高產(chǎn)的特性。

表3 茶樹資源農(nóng)藝性狀的多樣性分析

2.2 主成分分析

以49份資源和1個(gè)對(duì)照的6個(gè)生化指標(biāo)、10個(gè)農(nóng)藝指標(biāo)為變量，以特征值≥1為標(biāo)準(zhǔn)，提取了6個(gè)主成分(表4)。6個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到73.18%，保留了6個(gè)生化指標(biāo)、10個(gè)農(nóng)藝指標(biāo)的信息。第一主成分方差貢獻(xiàn)率達(dá)22.718%，貢獻(xiàn)最大的是茶多酚含量，其次是芽長(zhǎng)，再次是1芽2葉長(zhǎng)度和酚氨比。第二主成分中貢獻(xiàn)最大的是芽頭數(shù)，其次是負(fù)值的芽寬，反映的是芽的生長(zhǎng)特性信息。第三主成分中貢獻(xiàn)最大的是春季、夏季鮮葉產(chǎn)量，遠(yuǎn)高于其他指標(biāo)，反映的是茶葉的產(chǎn)量信息。第四主成分中貢獻(xiàn)最大的是1芽2葉百芽重，反映的是芽的生長(zhǎng)特性信息。第五主成分中貢獻(xiàn)最大的是負(fù)值的氨基酸含量，反映的主要是茶葉的營(yíng)養(yǎng)成分信息。第六主成分中貢獻(xiàn)最大的是芽厚，反映的是芽的生長(zhǎng)特性信息。

表4 茶樹資源生化和農(nóng)藝指標(biāo)的主成分分析

2.3 聚類分析

對(duì)49份資源生化和農(nóng)藝指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，在平方歐式距離為7處可分成三大類群(圖1)。再依據(jù)表5可知，三大類群在茶鮮葉年產(chǎn)量(春、夏)方面存在極顯著差異，在聚類分析中起到?jīng)Q定性作用，其余生化、農(nóng)藝性狀方面差異不顯著，相鄰類群茶樹資源同一組分(鮮葉產(chǎn)量除外)含量最大值與最小值之間存在明顯重疊。第一類群包括19份材料，鮮葉年產(chǎn)量(春、夏)最低，極顯著低于對(duì)照；第二類群包括13份材料，鮮葉產(chǎn)量(春、夏)與對(duì)照相當(dāng)；第三類群包括17份材料，鮮葉產(chǎn)量(春、夏)極顯著高于對(duì)照品種，該類群鮮葉產(chǎn)量(春、夏)變異系數(shù)較低，在3.11%及以下，表明該類群茶鮮葉年產(chǎn)量較為穩(wěn)定，因此，第三類群17份鳥王種茶樹資源可作為具有高產(chǎn)特性的茶種加以開發(fā)利用。

圖1 惠水茶樹資源的聚類分析

2.4 茶樹優(yōu)質(zhì)資源篩選

參照《農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源評(píng)價(jià)規(guī)范 茶樹》(NY/T 2031—2011)，從49份茶樹資源中篩選出高營(yíng)養(yǎng)成分、低咖啡堿、高鮮葉產(chǎn)量的優(yōu)質(zhì)茶樹資源(表6)。

其中，氨基酸含量>5.0%的資源有20份；茶多酚含量>26.6%的資源有12份；咖啡堿含量<2.0%的資源有13份；可溶性糖含量<1.8%的資源有29份；水浸出物含量>45.6%的資源有19份；鮮葉產(chǎn)量(春+夏)>10.5 kg的資源有28份。需要特別指出的是，茶樹資源NG 1、Q 2、N 821均同時(shí)具有4個(gè)優(yōu)異性狀，可直接作為茶樹雜交育種的優(yōu)良親本材料或地方種加以推廣應(yīng)用；同時(shí)具備3個(gè)優(yōu)異性狀的資源有11份，分別是Q 3、Q 1貴、N 1471、N 881、N 971、N 961、N 541、N 731、N 1281、N 1581、N 641，具有較大的改良利用潛力。

3 討 論

鳥王種屬于山茶屬變種[10-11]，主產(chǎn)地在貴州省貴定縣[12-13]，洪江等[14]研究發(fā)現(xiàn)，鳥王種茶樹品質(zhì)受栽培區(qū)域影響不大，主要受生態(tài)區(qū)域影響[15]，從49份惠水縣鳥王種茶樹資源的6個(gè)品質(zhì)性狀結(jié)果來看，水浸出物含量、氨基酸含量與貴定鳥王種相當(dāng)，而茶多酚含量較高、咖啡堿含量較低[17]，可能由于區(qū)域具體氣候環(huán)境或土壤理化特性不同導(dǎo)致，還需要深入研究。49份鳥王種茶樹資源中，水浸出物含量最低為36.10%，最高達(dá)54.90%，有38.76%的資源其水浸出物含量超過45.60%，這表明惠水縣鳥王種茶葉內(nèi)含物含量豐富。茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，決定了茶葉色、香、味及功效[18]。從主成分分析的結(jié)果看，第一主成分中的茶多酚含量貢獻(xiàn)率最高，表明茶多酚含量對(duì)茶葉品質(zhì)的貢獻(xiàn)率最大，這與曹雨等[19]的研究結(jié)果一致。

陳正武等[19]研究表明，貴州茶樹資源中酚氨比小于4.5的適合綠茶加工，大于6.5的適合紅茶加工，據(jù)此分析，49份鳥王種茶樹資源中，適合制紅茶的有3份，紅綠兼制的有21份，制綠茶的有25份。在平方歐氏距離為7處，49份資源及對(duì)照的分類結(jié)果基本符合適制性結(jié)果，但仍存在一定差異，如N 1581酚氨比值為6.7，被歸類到紅綠茶兼制的第二類群；N 661酚氨比值為4.9，被歸類到適制綠茶的第一類群，這表明，茶樹資源的適制性不能完全由酚氨比值的大小決定，這與郭穎等[20]的研究結(jié)果相近。

產(chǎn)量是茶葉生產(chǎn)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，從本次聚類分析研究結(jié)果來看，49份鳥王種資源中，鮮葉產(chǎn)量在6項(xiàng)農(nóng)藝性狀中占據(jù)主導(dǎo)地位，高于對(duì)照的資源有26份，占比超過一半，但低于貴定地區(qū)鳥王種[21]，這表明惠水縣的鳥王茶種在產(chǎn)量提升方面仍具有較大開發(fā)潛力。

惠水縣地處貴州南部，具備“高海拔、低緯度、寡日照、多云霧”的氣候特點(diǎn)，非常適宜高品質(zhì)茶葉的生長(zhǎng)，是全省43個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)茶縣之一?；菟h具有悠久的茶葉種植和生產(chǎn)歷史，境內(nèi)廣泛分布著野生、半野生茶樹資源，但開發(fā)應(yīng)用較少[22-23]，惠水縣茶市場(chǎng)上以外來品種福鼎大白茶占主導(dǎo)地位，且針對(duì)惠水鳥王種茶樹資源的多樣性研究較少，對(duì)惠水地方特色茶產(chǎn)品的研發(fā)形成了一定的制約，本研究從49份惠水縣鳥王種茶樹資源中篩選出了優(yōu)良親本材料3份，具有較大潛在利用潛力的資源11份，可為地方特色鳥王種的選育提供一定的材料基礎(chǔ)，進(jìn)而推動(dòng)惠水地方特色茶產(chǎn)品的開發(fā)。

4 結(jié) 論

惠水縣49份鳥王種茶樹資源的生化成分、農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)在3.76%～24.05%之間，遺傳多樣性指數(shù)5.63，表現(xiàn)出較為豐富的類型，且品質(zhì)較為優(yōu)異，高營(yíng)養(yǎng)成分、低咖啡堿、高產(chǎn)量的茶樹資源較多，具有豐富的科研和生產(chǎn)價(jià)值，均適合綠茶加工。

從主成分分析的結(jié)果來看，6個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到73.18%，保留了6個(gè)生化指標(biāo)、10個(gè)農(nóng)藝指標(biāo)的信息。第一主成分中貢獻(xiàn)率最大的是茶多酚含量(0.788)，這表明在6個(gè)生化成分和10個(gè)農(nóng)藝指標(biāo)中，茶多酚的含量對(duì)茶葉的品質(zhì)影響最大。此外，從6個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率來看，各主成分中貢獻(xiàn)率較高的指標(biāo)覆蓋了茶葉營(yíng)養(yǎng)成分、芽生長(zhǎng)特性及鮮葉產(chǎn)量，表明可依據(jù)三類指標(biāo)區(qū)分惠水縣鳥王種茶樹資源。

聚類分析依據(jù)鮮葉產(chǎn)量將49份資源和1個(gè)對(duì)照分成三大類群，第一類群鮮葉產(chǎn)量低于對(duì)照，第二類群與對(duì)照相當(dāng)，第三類群高于對(duì)照，可將第三類群的17份鳥王種茶樹資源作為高產(chǎn)材料加以利用。

初步篩選出優(yōu)異鳥王種茶樹資源3份，分別是NG 1、Q 2、N 821，可直接作為茶樹雜交育種的親本材料或地方種加以推廣應(yīng)用，其他特異資源有高氨基酸含量資源17份、高茶多酚含量資源9份，低咖啡堿資源12份，高水浸出物資源有16份，高產(chǎn)資源26份。