广西金秀野生茶叶片解剖结构特性与性状关系的研究

朱 燕，黄亚辉，2*

(1.华南农业大学 园艺学院，广东 广州 510642;2.华南园艺作物种质创新与利用广东省普通高校重点实验室，广东广州 510642)

广西金秀瑶族自治县得天独厚的生态环境孕育了丰富的野生茶树资源，笔者有幸于2013年4月与课题组的老师同学到金秀县探寻野生茶的踪迹，其间共走访了杨柳屯、白牛、六巷、东温、共和等5处野生茶的产地，采集样本进行调查研究。本文主要对以上五个地点共37份野生茶资源的叶片解剖结构特性进行观察，探讨叶片解剖结构特征与其产量、品质、抗逆性等方面的相关性。其中杨柳屯3份，白牛10份，六巷14份，东温4份以及共和6份。

1 材料与方法

1.1 时间

2013年4月。

1.2 地点

采样地点为广西金秀瑶族自治县杨柳屯、白牛、六巷、东温及共和。

1.3 材料

供试材料37份，其中杨柳屯3份，白牛10份，六巷14份，东温4份，共和6份。

1.4 方法

叶横切实验材料各选取叶片中部沿叶脉两侧切成4 mm×4 mm左右小块，分别放在FAA固定液中固定。先1%番红/70%酒精整体染色1周，酒精(85%，95%，100%)逐级脱水(各60 min)，松节油透明，石蜡包埋，切片厚8～16 μm。然后，选取好的蜡带用阿拉伯树胶－重铬酸钾溶液粘片，32℃下恒温箱上烘干24 h，再脱蜡、复水、固绿染色、脱水、透明，最后加拿大树胶封片，制成永久装片。

2 结果与分析(见表1)

表1 37份野生茶资源叶片解剖结构特性指标

续表1

图1 广西金秀野生茶叶片解剖结构图

2.1 与产量相关叶片解剖结构特性分析

叶绿体中含有的叶绿素具有吸收光能并将光能转变为化学能的功能。叶绿体主要分布在栅栏细胞中，栅栏细胞是叶片进行光合作用制造有机物的主要场所。

栅栏组织发达程度通常是指栅栏组织厚度、单位长度内细胞个数以及层次，这些都与光合强度直接相关。根据叶片解剖结构特征间接鉴定光合产量指标，通常是用生产力指数(N)，即剖面上400 μm范围内第一层栅栏细胞数与栅栏组织厚度(μm)之积来表示。栅栏细胞数越多，厚度越大，生产力指数数值也越大，光合作用就越强，茶树丰产性状明显，产量越高。

从表1的观察结果表明:五个供试地点样品生产力指数的平均值按高低顺序排列为杨柳屯、共和、白牛、东温、六巷，生产力指数值在2384.7～1398.8之间。

单株生产力指数前五为白牛2号(3780)、杨柳屯1号(3510)、共和6号(2915)、共和7号(2750)及共和3号(2520)。六巷11号、六巷13号、六巷9号、六巷10号、六巷5号、六巷6号生产力指数居末位，均低于1200，其中六巷5号(900)、六巷6号(896)低于1000。在所供试的材料中，白牛2号的丰产性状最好，杨柳屯1号，共和2号、7号、3号也较佳。六巷总体产量性状较低，跟其遗传性状的原始性及生长环境相关，六巷原始森林植被茂密、遮挡了大部分的阳光，使茶树吸收的光能减少，因而光合作用较弱，生产力指数较低，产量不高。而产量性状较好较稳定的共和，茶树多为100年左右的树龄，生长环境没有高大植被遮挡，茶树生长在相对集中的区域内，生态环境相似，但仍受高山云雾天气的影响，产量性状一般。白牛、杨柳屯的茶树有较好的生长环境，但产量性状有高有低，跟单株的遗传特性相关。

2.2 与抗高温干旱相关的解剖结构特征分析

2.2.1 角质层厚度

角质层位于叶片表面，由角质和蜡质构成，角质的主要化学成分为不饱和脂肪酸，蜡质的主要化学成分为由高碳脂肪酸和高碳脂肪醇构成的酯，角质层的厚度是抗高温干旱的主要鉴定标志之一，厚度越大，抗高温干旱能力越强。其原因是由于角质层中的蜡质透水性弱，可降低植物体内水分的散失，在高温天气降低蒸腾作用，保住叶片中的水分，抵抗高温，厚的角质层除有保水作用外，还有机械支持的作用，使植物在供水不足时，不会立即萎蔫。

从表1的观察结果表明:供试材料上表皮角质层厚度在1～3μm之间，较下表皮角质层厚，角质层厚度超过2.5μm的品种按高低排序为白牛5号(3)、白牛6号(3)、东温4 号(3)、白牛3 号(2.8)、白牛1号(2.5)。六巷多个单株及杨柳屯1号、2号、共和6号、7号角质层厚度约1μm，对高温干旱的抗性较弱。从五个地点的平均值看，东温、白牛茶树抗性较好，共和、杨柳屯、六巷对高温干旱的抗性较弱。以六巷为例，六巷所处的地理环境属原始森林地区，植被丰富，较少产生高温干旱的气候，空气潮湿，故茶树叶片结构显示出相应特性，与其遗传特性及生长环境相适应。

2.2.2 栅栏组织厚度

发达的栅栏组织中含有丰富的叶绿体，可增加叶片的光合作用能力。栅栏组织细胞内叶绿体的分布常因光照强度而有适应性变化:强光下叶绿体移向内侧，以减少受光面积，避免灼烧;弱光下则分散于细胞质内，以充分利用散射光。因此，栅栏组织厚度也是抗高温干旱的重要鉴定指标之一，栅栏组织厚度越大，抗性越强。

从表1的观察结果表明:五个供试点茶树栅栏组织厚度平均值高低顺序为白牛(57.5)、东温(55.0)、共和(55.0)、杨柳屯(47.7)、六巷(35.6)。单株栅栏组织厚度前三为白牛3号(70)、杨柳屯1号(65)、白牛5号(65)，余下白牛2号、白牛4号、白牛8号、东温1号、东温4号、共和3号栅栏组织厚度相近，均为60μm。杨柳屯2号、六巷6号、六巷13号栅栏组织厚度居末位，其余六巷多个单株栅栏组织厚度亦较小，为30μm左右，与上述结果接近。

2.2.3 叶肉中草酸钙结晶数

叶肉中草酸钙结晶数与抗高温干旱能力也有密切联系，它一方面可加强叶的机械性能，避免在热带亚热带地区强光、高温环境中叶片因过多失水而萎缩变形，从而达到保护内部叶肉细胞免受伤害的作用;另一方而还可以改变细胞的渗透势，提高吸水和保水能力;同时它还是减小有害物质浓度的积极适应方式。另外含晶细胞可以聚集体内过多的盐分，还有加强叶的机械性能功能。

从表1观察结果表明:供试材料中白牛7号、白牛4号、白牛6号、六巷1号、六巷5号、六巷15号、共和2号、共和6号含较多草酸钙结晶，抗性较强。

2.3 与抗寒抗病虫能力相关的解剖结构特征分析

2.3.1 叶片的上表皮角质层厚度

据束际林(1995)研究表明:叶片的上表皮角质层厚度达2.0 μm以上是抗病虫性强的标志。角质层厚度大，它对细胞的受冻和解冻具有很好的缓冲作用，故角质层厚度可作为叶片抗寒抗病虫能力的重要指标。供试材料中叶片上表皮角质层厚度2.0μm以上的单株有白牛5号、白牛6号、东温4号、白牛3号、白牛1号、杨柳屯3号、白牛2号、六巷8号、六巷11号、东温1号、东温3号、共和1号及共和2号。六巷多个单株角质层厚度约1 μm，抗寒抗病虫性较弱。

2.3.2 栅栏组织与海绵组织的厚度比值

据束际林(1995)研究表明:栅栏组织2层以上，细胞排列紧密，栅栏组织与海绵组织的厚度比值达0.6以上均为抗寒性强的标志。供试材料中栅栏组织层数2层以上的有杨柳屯1号、白牛2号、六巷2号、六巷4号、六巷8号、六巷14号、共和2号、共和6号、共和7号、共和8号，栅栏组织与海绵组织厚度比值超过0.5的有杨柳屯1号(0.72)、共和7号(0.69)、东温 4 号(0.6)、东温3 号(0.55)、

白牛4号(0.52)。五个地点平均值高低为共和＞东温＞杨柳屯＞白牛＞六巷。以共和为例，共和茶树生长于高海拔山区，云雾天气较多，气温较低，且共和茶树单株树龄较其他供试点低，为较进化品种，抗性比原始品种强。

2.4 与适制性相关的解剖结构特征分析

海绵组织是由长度和宽度相差不大，排列疏松，细胞间隙大而可以充分进行气体交换的薄壁细胞构成，丰富的内含物贮藏在液泡中，其中包括淀粉、脂肪、蛋白质、咖啡碱、多酚类化合物、有机酸，还有酶、纤维素、植物激素等能调节和控制生理活动的生理活性物质。液泡中的主要内含物质是茶多酚，可以根据海绵组织的发达程度初步鉴定品种的适制性，通常认为，海绵组织发达的品种适制红茶。叶片解剖结构鉴定结果，海绵组织厚度大于145μm，海绵组织厚/栅栏组织厚大于2.5的品种适制红茶或红、绿茶兼制，这与生化成分鉴定的结果基本一致。

从表1的观察结果表明:37份供试材料中海绵组织厚度居前五位的分别为六巷12号(260)、白牛7号(187)、白牛6号(175)、东温1号(175)、六巷1号(165)。而六巷的多个品种六巷12号(6.5)、六巷 13 号(5.58)、六巷 3 号(5.17)、六巷 1 号(4.71)、六巷5号(4.5)、六巷11号、六巷9号、六巷10号及六巷15号海绵组织厚/栅栏组织厚均高于4，试制红茶的特性明显。六巷茶树遗传性状为较原始品种，茶多酚含量高，普遍试制红茶。低于2.0的有白牛4号、东温3号、东温4号、共和7号、杨柳屯1号，较适制绿茶。

3 讨论

从生产力指数、角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织厚/海绵组织厚度、海绵组织厚/栅栏组织厚比值分析。杨柳屯1号、白牛2号、白牛3号产量性状及抗性均较好。从五个供试地点来看，白牛野生茶产量及抗性品质表现均较好且稳定。六巷品种总体产量抗性较低。共和品均产量、抗性居中，单株间差异较小。适制性方面，除白牛4号、东温3号、东温4号、共和7号、杨柳屯1号适制绿茶性较明显外，其余品种均适制红茶，或红绿茶兼制。总体以适制红茶为主。

［1］束际林.茶树叶片解剖结构鉴定的原理与技术［J］.中国茶叶，1995(1):2－4.

［2］覃秀菊，李凤英，何建栋，等.广西茶树新品种品系叶片解剖结构特征与特性关系的研究［J］.中国农学通报，2009(10):36－39.