西乡县地方茶树种质资源的生物学性状观察及生化成分分析

闫满朝，肖长顺，陈志龙，李文贤，黄临莉，肖 斌，余有本

(1.西北农林科技大学 园艺学院，陕西杨凌 712100；2.西乡县茶叶局，陕西西乡 723500)

茶树地方种质资源是一个地方茶产业持续发展的核心，是茶树品种选育、茶叶品质改良的重要基础。西乡县地处中国南北过渡带的主体“秦岭大巴山”腹地[1]，气候复杂多变，加上长时间的人工栽培选育，形成了丰富多样的茶树地方种质资源。收集、保存、评价、鉴定、开发利用这些资源对陕西茶产业乃至全国茶产业发展具有十分重要的意义。

茶树鲜叶的生化组成及含量决定了名优茶的适制性和茶叶品质的优劣[2-3]，从而决定了茶树种质资源的利用价值和开发价值[4]。已有研究者对包含西乡在内的陕西多地茶树地方种质资源主要生化成分进行评价，并筛选出一些优异资源。李瑞[5]对50份陕西省种质资源(其中3份为西乡县)进行了主要生化成分分析评价，3份西乡资源中筛选出高氨基酸和低氨基酸各1份。班秋艳等[6]对包含20份西乡县的88份陕南地方种质资源特征生化成分进行分析，筛选出低咖啡碱资源15份，其中4份来自西乡县。但是关于这些种质资源的后续研究却鲜有报道。本研究以近年筛选收集的单株为材料，通过扦插繁育形成株系，观察其生物学性状和分析测定其主要生化成分，从而对西乡县地方茶树种质资源进行评价，以期为地方品种的改良创新奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

研究选择‘XD-1’、‘XD-2’等32个地方资源作为试验材料，以相同条件下的‘陕茶1号’(CK1)、‘平阳特早’(CK2)、‘安吉白茶’(CK3)、‘福鼎大白茶’(CK4)为对照，来源见表1。2013-09-02在沙河镇男儿坝村短穗扦插繁育，2014-10-26在西乡县同心村农场移栽定植形成株系。

1.2 方 法

1.2.1 生物学性状观察 参照《农作物种质资源鉴定技术规程 茶树》(NY/T 1312-2007)[7]的方法，2018年春季和秋季分两次对资源的生物性状进行观察记录。

1.2.2 样品制作 参照《农作物种质资源鉴定技术规程 茶树》(NY/T 1312-2007)[7]的方法，2018年春季按一芽二叶标准采摘第一轮新梢，采用微波杀青后，75 ℃烘干至含水量5%～6%，冷却后置于锡箔袋中密封，-20 ℃保存，备用。

1.2.3 生化成分测定 茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱和水浸出物含量分别按照GB/T8313-2002、GB/T8314-2013、GB/T8312-2013、GB/T8305-2013[8]等的方法测定。

1.2.5 资源评价 按照《农作物优异种质资源评价规范 茶树》(NY/T 2031-2011)[7]对资源进行评价。

表1 西乡县地方茶树种质资源基本信息Table 1 Information of tea germplasms resources in Xixiang county and four CK varieties

2 结果与分析

2.1 生物学性状

36份资源的生物学性状如表2所示。西乡地方茶树种质资源以灌木型、中叶种、半开张的树姿为主，芽叶以黄绿色、茸毛中等、持嫩性较强占比较高，叶片以椭圆、长椭圆，叶身稍内折，叶缘微波状，叶面微隆起型占比较高，叶尖以渐尖为主。另有3种芽叶颜色为紫红色、4种芽叶颜色为黄绿色的7种特殊资源。

2.2 主要生化成分含量表现

36份资源的主要生化成分含量如表3所示。茶多酚含量差异显著，含量范围12.46%～ 22.35%，平均含量为17.90%。氨基酸含量范围 2.79%～4.94%，平均含量为4.07%。咖啡碱含量范围2.74%～5.43%，平均含量为3.99%。水浸出物含量范围35.23%～46.91%，平均含量为41.53%。

2.3 遗传多样性

变异系数可以衡量种质资源变异程度。西乡地方种质资源内含物质的变异系数如表4所示。5项常规生化成分的平均变异系数为13.97%，其中变异系数最大的是酚氨比，达到了21.82%，其次是咖啡碱19.59%，氨基酸12.93%，茶多酚 9.41%，最小的是水浸出物含量，仅为6.10%。遗传多样性指数水浸出物为1.97、茶多酚为 1.85、氨基酸为2.01、咖啡碱为1.95、酚氨比为 1.72。

2.4 优异资源筛选

根据主要生化成分检测(表5)得知：咖啡碱含量≥5.0%的特异种质资源有4份；氨基酸含 量≥4.0%优良种质资源19份，其中XD-16、XD-2、XD-1、XD-8、XD-14等8个资源氨基酸含 量>4.5%，且酚氨比均低于对照‘陕茶1号’，是适制绿茶的潜在优良资源。这些资源可直接或作为杂交育种的亲本材料利用。

2.5 聚类分析

利用SPSS软件对36份资源的5个生化指标进行聚类分析，结果如图1所示。相似阈值为10时，36份资源聚为4类群。

第1类群包含27份资源，占总体的 75.00%，含4个亚组，西乡县地方资源以此类群为主，包含陕西省地方品种‘陕茶1号’。此类群游离氨基酸含量平均值较高，为4.20%；茶多酚含量平均值较低，为17.62%；咖啡碱含量平均值较低，为3.99%；水浸出物含量平均值较高，为 41.70%；酚氨比平均值较低，为4.23，是适制绿茶型资源。

表2 西乡县地方茶树种质资源生物学性状的变异Table 2 Variation of biological characters of tea germplasms resources in Xixiang county and four CK varieties

表3 西乡县地方种质资源特征性生化成分含量Table 3 Characteristic biochemical components of 36 germplasms

表4 特征性生化成分的基本统计参数和遗传多样性指数Table 4 Basic statistical parameters and genetic diversity index of main biochemical compositions

表5 生化成分含量比较优异的资源及其他特殊资源Table 5 Rare germplasms with excellent biochemical components and other special germplasms

图1 西乡县32份茶树种质资源与4份对照品种的聚类Fig.1 Cluster analysis of 32 tea germplasms in Xixiang county and four CK varieties

第2类群包含5份资源，占总体的13.89%，含2个亚组，包含对照品种‘福鼎大白茶’。此类群多酚含量平均值最高，达20.67%；水浸出物含量平均值最高，达44.63%；酚氨比平均值最大，达6.80，是红绿兼制型资源。

第3类群包含3份资源，占总体8.33%，包含2个亚组，包含对照品种‘平阳特早’和‘安吉白茶’。此类群茶多酚含量平均值最低，仅为 13.85%；氨基酸含量平均值最高，达4.49%；咖啡碱含量平均值最低，仅为3.06%；酚氨比平均值最小，仅为3.13，是适制名优绿茶型资源。

第4类群含1份资源，占总体2.78%。该资源对比其余各类群平均值水浸出物含量最低，仅35.49%；咖啡碱含量最高，达4.17%，具有改良应用价值。

各相邻类群资源同一组分含量间最大值与最小值存在部分重叠(表6)。

表6 不同类群的主要生化成分Table 6 Main biochemical components of different groups

3 讨论与结论

通过对36份资源的生化成分分析，结果表明：在影响制茶品质的4个生化指标(茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物)中，变异系数最大的是咖啡碱，达19.59%，最小的是水浸出物，为6.10%，这与班秋艳等[6]的研究相符。说明西乡县茶树地方种质资源上，咖啡碱改良潜力较大，水浸出物改良潜力较小。32份种植资源平均多样性指数达1.90，低于贵州(2.31)[9]、四川(1.92)[10]的平均值，与广西(1.90)[11]的平均值相同，说明西乡县地方茶树种质资源具有相对丰富的生化成分多样性。这可能与西乡县复杂多变的生态气候条件 有关。

酚氨比是判定茶树资源适制性的一个指标[12]。普遍认为，酚氨比小于8适制绿茶，8～15之间红绿兼制，大于15适制红茶[13]。也有研究认为采用2002年相关检测标准，酚氨比小于7适制绿茶，7～9之间红绿兼制，大于9适制红茶[14]。本研究按照此分类方法进行划分，适制绿茶资源30份，红绿兼制资源2份。

本研究发现，西乡县地方茶树种质资源茶多酚平均含量为17.90%，游离氨基酸平均含量为4.07%，平均酚氨比为4.51，与贵州[9]、四川[10]、广西[11]相比，西乡茶树种质资源具有高游离氨基酸、低茶多酚、低酚氨比的特点，这可能是西乡县绿茶品质优良的重要原因。

根据主要内含成分含量，筛选出5份高咖啡碱的种质资源，可以为特殊茶产品制作研发提供优质原材料；还筛选出8份高氨基酸且低酚氨比的资源，这些将来可以培育成适制优质绿茶的品种，大面积推广后，还可以开发陕西白茶，增加茶资源的综合利用率，提高茶园的经济效益。

本研究只是对收集保存的32份西乡县地方茶树种质资源进行了生物学性状观察和内含成分测定，还需要从生物学性状、物候期、产量、适制性、抗病虫性等方面进行研究，筛选出具有优质、高产、高抗、适合机采，或具有特异性状的育种材料，进行品比试验和区域试验，最终培育成优良品种并推广应用，真正将资源优势转化为产业优势，进而促进贫困山区群众脱贫致富。西乡县种茶历史悠久，茶树种质资源丰富，今后还需加大对人力、物力、财力投入，继续挖掘有应用价值的种质资源。