齐玉岗 ,李冬花 ,赵逸清 ,纪昌中
(1.安康学院现代农业与生物科技学院,陕西安康725000;2.陕西省茶叶省市共建重点实验室,陕西安康,725000)
陕南茶区种植茶树的历史十分悠久,保留了诸多宝贵的茶树种质[1]。1981-1984年,陕西省农业厅主持的陕西省茶树种质资源调查中,将白河县茶树种质资源命名为白河歌风群体[2]。陕西省安康市白河县种茶制茶历史悠久,地理环境优越,气候条件优良,有利于茶树营养元素合成与积累。经过长时间人工驯化和自然选择,形成了独特的种质资源。
生物学性状的鉴定以及描述是茶树种质资源研究中最直观与最基本的途径和方法,在此分析研究基础上,利用聚类分析对茶树种质进行分类,可以较为真实地反应出茶树种质的综合性状[3-4]。生物学性状的鉴定和描述是最简便易行的方法,也是种质资源研究最基本的方法和途径,其数据是种质分类不可或缺的重要依据之一[5]。在各类经济作物的形态特征研究中,茶树的形态特征所研究的性状达45个[6]。其中在种植生产上有参考意义的性状有树型、树姿、叶片的大小、叶形、叶色、叶质、芽叶色泽、芽叶茸毛等。树型的分类包括乔木、小乔木和灌木三种类型;树姿分为直立状、半披张状、披张状;叶片大小一般分为大叶种、中叶种、小叶种,当然还包括特大叶种和特小叶种,鉴定方式是以定型叶的叶面积数值来划分的,叶面积的计算公式是:叶片大小=叶长×叶宽×0.7(系数)[12];叶色有淡绿色、绿色、深绿色、黄绿色等;叶质可划分为柔软、硬、脆;芽叶色泽有黄绿色、绿色、深绿色、紫绿色等;芽叶茸毛有多(浓)、中(密)、少、无之分;此外,叶尖、叶面隆起、发芽期等也是重要的参考性状。
目前,我国已经成功选育国家级茶树品种超过120个,省级茶树品种超过150个[8]。陕茶1号是从紫阳群体种中通过扦插繁殖选育的茶树新品种,也是陕西省唯一的国家级茶树良种。本研究将利用聚类分析的方法对当地标记茶树的16个生物学性状进行分析,进行种质间的系统比较,以在选择出优良性状的茶树上提供数据支持,更好地发掘利用当地的茶树资源,并培育优良茶树新品种。
以陕西省安康市白河县宋家镇7份茶树种质前期为研究对象,分别在2018年4月下旬和8月中旬调查其枝干定型叶的16个表型形状,根据地点不同分别编号为BH1-BH7。(表1)
参照陈亮等的《茶树种植资源描述规范和数据标准》[9]进行观察与测量,对茶树成熟叶和新梢的描述型性状(叶形、叶色、叶尖、叶面隆起、叶齿形态、芽叶色泽、芽叶茸毛)观察记录,对茶树成熟叶和新梢的数值型性状(叶长、叶宽、叶脉对数、锯齿对数、芽叶长度)测量并记录。对数值型性状分析采用原数据,对描述型性状则采用赋值后的数据以进行统计分析,描述型性状赋值见表2。
表1 茶树种质调查样本信息
表2 茶树描述型性状赋值
采用Microsoft Excel 2007、IBM SPSS Statistics 20进行数据统计分析及聚类分析。
分别对春季与秋季的7份茶树种质进行生物学性状统计分析,结果见表3,并绘制聚类图谱(图1)。
从图1中可以看出,在相似系数为20时,7份茶树种质可以划分为两类,第一类 5 份茶树种质 BH2,BH4,BH5,BH6和 BH7,第二类 2 份茶树种质BH1和BH3。按类群区分后可得表4。
春季16个生物学性状的变异系数范围为5.69%~74.48%,均值29.51%,8个生物学性状大于均值,其中芽叶色泽的变异系数最大为74.48%,其次有叶齿状态38.98%和叶面隆起40.29%;叶色最小为5.69%。秋季16个生物学性状的变异系数范围为16.17%~62.60%,均值为33.32%,6个生物学性状大于平均值。其中一芽二叶重的变异系数最大为62.60%,其次为芽叶色泽55.41%、一芽一叶重48.01%、一芽三叶重43.48%;叶面隆起、叶宽、叶色最小为16.17%、17.36%、17.60%。第一类主要表现为叶长、叶宽、叶面积、叶齿状态、芽叶色泽较小,叶色绿,叶面微隆起,而一芽二叶重较大,是中小叶形,叶色绿的茶树种质。第二类主要表现为叶长、叶宽、叶面积、叶齿状态、芽叶色泽较大,叶色绿,叶面微隆起或接近平,是中叶形,叶色绿的茶树种质。
表3 生物学性状统计表
表4 茶树不同类群的生物学性状
图1 茶树种质的聚类分析系图谱
本研究从生物学性状研究探讨了7份茶树种质。在生物学性状上,16个生物学性状的变异系数范围为5.69%~74.48%,均值为31.42%。可将茶树种质分为2个类群:第1个类群包含5个种质(BH2,BH4,BH5,BH6和BH7),第2个类群包含2个种质(BH1和BH3)。第一类主要表现为叶长、叶宽、叶面积、叶齿状态、芽叶色泽较小,叶色绿,叶面微隆起,而一芽二叶重较大。依据此类特点,可以使用这些资源作为亲本,选育中小叶形,叶色绿适制名优绿茶的茶树种质。第二类主要表现为叶长、叶宽、叶面积、叶齿状态、芽叶色泽较大,叶色绿,叶面微隆起或接近平。依据此类特点,可以使用这些资源作为亲本,选育中叶形,叶色绿适制红茶的茶树种质。
茶树种质是品种创新的物质基础,基于生物学性状进行茶树种质分类,对充分发掘和利用白河县乃至陕南地方种质,整合和保护种质,选育优异茶树品种具有重要意义。后期将进行茶树叶片生化成分分析,测定茶树鲜叶水浸出物总量茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱,通过计算酚氨比等数据,结合红、绿茶的试制及品质分析,进一步研究白河歌风群体种茶树资源,为白河县乃至陕西省优良茶树新品种(系)选育奠定基础。