黎平地方茶树资源生化成分多样性分析及优异单株鉴选

杨 春，吴昌敏，石伟昌，徐富林，邓燕莉，陈 娟，陈正武

(1.贵州省农业科学院茶叶研究所，贵阳 550006； 2.黎平县茶叶产业技术服务中心，贵州 黎平 557300； 3.望谟县农村农业局，贵州 望谟 552300； 4.贵州大学茶学院，贵阳 550025)

黎平地处黔东南，是全国重点产茶县，茶园面积达1.67万hm2。茶产业是黎平县的传统支柱产业，年产干茶1万t以上，年综合产值8亿元以上，带动16万群众增收[1]。黎平地区制茶饮茶历史悠久，境内多个乡镇广泛分布着栽培型古茶树群落和野生茶树资源，是助力黎平茶产业转型发展的宝贵资源。贵州省茶叶研究所及黎平县茶叶发展局在2018年底联合开展黎平地方茶树种质资源调查，发现数个栽培型古茶树群落，其中蕴含着丰富的特异红色花瓣茶树资源。但目前对于黎平境内茶树资源仅做了部分调研工作，记录及描述了其叶片、花等器官的表型性状，对于茶树重要功能性成分尚缺乏系统研究，这严重局限了黎平茶产业的发展。因此，开展黎平地方茶树种质资源功能性生化成分多样性研究，从黎平丰富的地方茶树种质资源中发掘优势特色茶树资源，以期为黎平地方茶树新品种选育打下基础，推动黎平茶产业的品质增进。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 1260 Infinity Ⅱ液相色谱仪(美国安捷伦公司)。

咖啡碱、没食子酸、EGC、C、EC、EGCG和ECG标准品购自北京世纪奥科生物技术有限公司，GCG和茶氨酸标准品购自合肥博美生物科技有限公司，乙腈、甲醇、冰醋酸等有机试剂为市售HPLC级。

1.2 试验材料

试验材料为22份茶树资源，来自黎平县地坪镇(25°45′59″N，109°14′12″E)。

1.3 试验方法

1.3.1样品制备

参考曾贞等[2]的方法，于2019年3月，按1芽2叶标准采摘鲜叶原料，采用微波杀青的方法，制备干茶茶样。

1.3.2茶汤提取

参照GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》，采用70 ℃ 70%甲醇醇提法，测定茶汤中咖啡碱、没食子酸、儿茶素类(EGC、C、EC、EGCG、GCG和ECG)。

茶氨酸：沸水浸提法，参考GB/T 8312-2013《茶咖啡碱测定》。

1.3.3检测方法

咖啡碱没食子酸、儿茶素类(EGC、C、EC、没食子儿茶素没食子酸酯；ECG为表儿茶素没食子酸酯；酯性儿茶素=EGCG+ECG；非酯性儿茶素=EGC+EC+C。下同。

表1 22份黎平地方材料生化成分

EGCG、GCG和ECG)检测参考周顺珍等[3]的方法，茶氨酸检测参考岳婕等[4]的方法。每个样品重复3次，数据处理取3次平均值。

1.3.4数据处理

评价遗传多样性指数采用香农-维纳指数(Shannon-Wiener index)[5,6]

H′=-∑Pi×lnPi

式中，Pi为此物种个体数占总个体数比例。

数据统计及分析采用Excel 2010软件进行。

2 结果与分析

2.1 生化成分含量及多样性分析

对22份黎平地方资源的9个主要生化成分及总儿茶素、酯型儿茶素、非酯型儿茶素等指标进行统计分析及多样性分析(表1，表2)。

由表1可见，黎平地方茶树资源在生化成分上体现出栽培型茶树资源的特征，具体表现为儿茶素类物质中EGCG含量最高，其次为ECG和EGC，酯型儿茶素含量远大于非酯型儿茶素含量，而进化中较原始的茶树资源往往ECG含量较多，且EC和C的含量超过EGC[7,8]。

12项生化性状变异系数为8.04%(咖啡碱)～92.62%(GCG)，平均变异系数35.09%；遗传多样性指数为1.724(C)～2.011(非酯型儿茶素)，平均遗传多样性指数1.883。咖啡碱是所有指标中变化系数最小的一项，EGCG在所有儿茶素组分中变异幅度最小，非酯型儿茶素的变异程度大于酯型儿茶素，这一系列结果与张小琴等[6]、陈正武等[9]、莫岚等[10]的研究结果一致，说明在地方栽培型茶树资源中咖啡碱、酯型儿茶素和EGCG是茶树生化成分中遗传较稳定的性状。

遗传多样性指数H′能充分体现茶树群体的种质丰富性，对于茶树群体的研究意义重大，一般多样性指数越大，各类型资源分布越均匀，育种潜力越高[11]。黎平地方茶树资源的生化成分遗传多样性指数大于贵定鸟王种资源及贵州野生茶树资源[5,6]，表明黎平地方茶树资源中生化成分的类型较贵定鸟王种及贵州野生茶树丰富。

2.2 优异资源鉴选

生化成分含量优异的茶树是一类稀有的，且具有巨大市场价值的茶树种质资源，同时也是选育优良品种的储备资源。

结合《NYT 2031—2011农作物优异种质资源评价规范 茶树》和相关文献[12-15]中对优异茶树资源的鉴选标准，从22份地方种质资源中选出茶氨酸含量大于3.0%，GCG含量大于1.5%，EGCG含量大于10.0%的优异茶树资源(表3)。

表3 优异生化成分含量茶树资源

EGCG和茶氨酸不仅是茶树内主要的次生代谢产物，也是茶叶发挥保健功能的物质基础[16]。大量研究表明，茶氨酸是一种安全又可靠，同时具备增强免疫力、抗氧化、防治脑疾病等多种保健功能的天然产物[17-19]。近年来，随着茶氨酸保健功能的不断研究和高茶氨酸茶叶产品带来的良好效益，各产茶省市都加强了对高茶氨酸(>3.0%)茶树资源的鉴选，其中赵洋等[20]从75份保靖黄金茶群体资源中选出高茶氨酸材料1份；方开星等[21]从218 份茶树资源中选出高茶氨酸材料13份。本研究从22份黎平地方茶树资源中筛选出2份茶氨酸含量大于3.0%的优异高茶氨酸茶树资源，可进一步发展为高茶氨酸茶树品种，为优质贵州绿茶提供高品质原料。EGCG是茶叶具备抗癌、抗病毒等功效的核心成分[22]。茶叶是EGCG提取物的主要来源，因此，高EGCG含量茶树材料是茶树中重要的战略种质资源。高EGCG茶树资源的判断，不同研究采用不同判断水平，多数以春季茶树新梢1芽2叶中EGCG大于10.0%为高EGCG茶树资源，本研究中沿用这一标准。

GCG是EGCG的表型异构体。研究表明，GCG在抑制黑色素生成等方面表现出较EGCG更强的生理活性，且其结构较EGCG更稳定[23,24]，因此，筛选高GCG含量的茶树资源，具备重要的科研及开发利用价值。吕海鹏等[12]通过分析200份茶树资源中的GCG含量，发现茶树中GCG含量较少，以含量超过1.5%为优异高GCG茶树资源的判断标准。

2.3 适制性预判

咖啡碱、茶氨酸和儿茶素类生化成分在一定程度上决定着茶树的适制性[7]。

茶氨酸是绿茶鲜味的主要来源[25]，与绿茶品质呈显著正相关[26]，其含量直接决定着绿茶的品质[27]，而绿茶茶汤中的苦味及涩味主要是由 EGCG 所贡献[28-30]，EGCG含量过高的茶树品种加工出的绿茶味浓而苦涩[31-33]。因此，茶氨酸含量大于2.0%，EGCG含量适中(<8.5%)的LP-22、LP-19、LP-08、LP-24、LP-12、LP-11为适制绿茶的茶树资源。

咖啡碱、EGCG是初步筛选适制红茶茶树品种的重要指标[34-36]，咖啡碱可与茶黄素生成带鲜爽味的复合物，其含量高低与红茶品质呈一定正相关[37]。EGCG则是茶黄素的主要产生前体[38]。因此，EGCG含量大于10.0%、咖啡碱含量大于4.2%的LP-10、LP-17、LP-21、LP-16、LP-14为适制红茶的茶树资源。

3 讨 论

茶树新梢中GCG的含量一般较少或仅为痕量(HPLC检测不出)[12]，在关于茶树资源儿茶素类的研究中，GCG含量差异明显，有相当数量研究中GCG含量较高，普遍在1.0%以上，个别超过5.0%[39-43]，另外，部分研究中GCG含量较低，普遍低于1.0%，或检测不到[44-46]。不同研究中GCG含量迥异的原因在于待测茶汤浸提方法的不同，GCG含量较高的研究中采用的沸水浸提，含量较低的研究中为醇提。不同浸提方式的对比研究也证明，沸水浸提中GCG含量较醇提的极显著增多[47]。大量研究表明，EGCG在热作用下极易转变为GCG[48-50]，因此无论是国标还是国际标准中均采用70 ℃ 70%甲醇浸提，避免儿茶素类物质在持续热作用下发生转化。

贵州茶区是农业部确定的高品质绿茶产区[51]，但贵州省适制绿茶茶树品种单一，仅福鼎大白茶这一品种便占据全省茶园的60%以上[52]，严重制约贵州省优势绿茶产业的发展，基于此，可针对本研究中初步筛选出的高茶氨酸茶树资源开展快繁研究、适制性研究等，为贵州绿茶提供自主选育的优质茶树品种。

4 结 论

黎平地方茶树资源从生化成分上体现出栽培型茶树的特征，具丰富的遗传多样性，且兼具生产利用价值和科研价值，从中初步筛选出适制绿茶茶树资源6份，适制红茶茶树资源5份，生化成分含量优异资源9份(2份高茶氨酸、1份高GCG、6份高EGCG)。