湖南省茶树种质资源现状及研究进展

2011-06-08杨培迪

茶叶通讯 2011年3期

刘振赵洋杨培迪成杨杨阳

（湖南省农业科学院茶叶研究所·长沙·410125）

湖南省地处东经 108°47'～114°15'，北纬 24°38'～30°08'。东为幕阜和罗霄山脉，西为武陵、雪峰山脉，南有五岭山脉，中部丘陵与河谷、盆地相间，北部为洞庭湖；属亚热带大陆季风湿润气候区，年均气温 16℃～18℃，年降水量 1200～1700mm，相对湿度多在80%左右；土壤肥沃，微酸性，自然肥力较高，适宜茶树生长，属我国茶树区划的江南茶区。境内分布着以城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶和云台山种4个群体为代表的茶树种质资源，茶树资源非常丰富。

1 茶树种质资源现状

湖南省是茶树迁移、演化的过渡带，保存着许多进化程度不同的珍贵茶树种质资源，部分资源兼具大叶种和中小叶种的特点，茶树资源非常丰富[1]。从上世纪50～60年代开始，湖南省茶叶研究所等单位相继开始了系统地全省茶树资源考察和收集工作。1979～1982年由湖南省经济作物局和湖南省茶叶研究所主持，持续4年对10个地(市)、43个县(市)茶树品种分布状况进行了野外调查，共收集茶树资源276份[2]。近年来，随着茶树资源鉴定不断深入，到目前为止，湖南省境内已挖掘茶树资源400多份（表1），主要包括了城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶、云台山种、保靖黄金茶等地方群体和一些畸变型（如涟源奇曲、石门空心茶）。

表1 湖南省代表性茶树种质资源及原产地

2 茶树种质资源研究进展

2.1 分类研究

陈兴琰等[1]和陈国本等[3]根据各资源的地理位置，将湖南省茶树资源分为城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶和安化云台山种4个典型地方群体，同时，根据这4个群体在历史上的生存和栽培地域情况，又将它们分为了两大地理群体，即湘南地理群（江华苦茶、汝城白毛茶、城步峒茶）和湘中北地理群（云台山种）。黎星辉等[4]通过对城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶和云台山种4个群体茶树资源的主要化学成分研究认为，汝城白毛茶属毛叶茶种，与其它3个群体的差异最大；江华苦茶群体和城步峒茶群体同属茶种的阿萨姆变种。陈亮等[5]以茶树叶片及花等形态学特征为主要依据，将湖南省茶树资源主要分为3类：白毛茶（Camellia var.pubilimba Chang）、阿萨姆茶(C.sinensis var.assamica)和茶(C.sinensis var.sinensis)。白毛茶以汝城白毛茶为代表，主要特征为叶背、萼片等各部位均有毛；阿萨姆茶主要包括了江华苦茶、酃县苦茶、茶陵苦茶和蓝山苦茶等资源，其特征为树型为小乔木，叶面大，叶面显著隆起，种子较大，与茶和白毛茶都有所不同；其余资源比如云台山种等基本上都属于茶(C.sinensis var.sinensis)。同时，王新超等[6]对包括来自湖南省的江华苦茶、酃县苦茶、茶陵苦茶、蓝山苦茶等在内的24份苦茶资源与对照茶 (C.sinensis var.sinensis)和阿萨姆茶 (C.sinensis var.assamica)3类资源根据化学成分的变异进行了聚类分析。结果表明，苦茶资源与茶的亲缘关系相对较远，而与阿萨姆茶关系相对较近，苦茶资源与阿萨姆茶聚为一类，认为可以将苦茶归并到阿萨姆茶。

2.2 亲缘关系及遗传演化研究

湖南省与云贵高原相连，因此，其境内茶树资源的亲缘关系研究对探索茶树演化路径具有重要作用。石林等[7]采用数量性状聚类法对江华苦茶、汝城白毛茶、城步峒茶、莽山野生茶、云台山大叶种、龙井群体种、巴达大茶树共7个群体进行类聚类分析，结果表明，云台山种与比较进化的龙井群体聚为第一类；汝城白毛茶与莽山野生茶聚为第二类；城步峒茶和江华苦茶与较原始的巴达大茶树聚为第三类。刘宝祥等[8]通过对云南大叶种、江华苦茶和福鼎大白茶染色体观察后发现，云南大叶种的染色体比江华苦茶对称性高，而江华苦茶又比福鼎大白茶高。根据核型由对称发展到不对称的规律，江华苦茶应该是由云南大叶种演变到灌木型小叶种的一种过渡类型。李丹和罗军武[9]从形态学、解剖学、细胞学、酶学、化学以及分子生物学方面入手探讨了江华苦茶种质资源的亲缘关系，认为江华苦茶属过渡类型茶树，且亲缘关系更接近于原始型。龚景文等[10]应用聚丙烯酰胺凝胶电泳法，对汝城白毛茶、城步峒茶、江华苦茶、安化群体及云南大叶种五个群体的过氧化酶等6种同工酶进行了研究，结果表明，江华苦茶和城步峒茶与云南大叶茶相关系数较大，亲缘性较强，而安化群体与其他品种的相关系数较小，表现较弱的亲缘性。陈兴琰等[11]根据同工酶带表达的频率和亲缘关系分析表明，湘南地理群茶树与云南大叶群体的亲缘关系较近，湘中北地理群茶树自成一类，与云南大叶群体的亲缘关系较远。沈程文等[12]利用RAPD分子标记技术对云台山种、城步峒茶、汝城白毛茶和江华苦茶4个地理种群的遗传多样性和亲缘关系进行了研究，聚类结果显示，江华苦茶与城步峒茶间关系最近，云台山种与汝城白毛茶种群间的关系最远。

2.3 经济性状研究

陈兴琰等[11]通过对城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶、云台山种和云南大叶种生化成分比较后表明：城步峒茶、江华苦茶和汝城白毛茶三个群体的春茶茶多酚含量与云南大叶种相似，均高于云台山群体，但云南大叶群体的发酵性却高于湖南省各群体，氨基酸含量在各群体间无显著性差异。黎星辉[4]等对城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶和云台山种群体资源的主要化学成分、光合特性和生产性状进行了研究。结果表明，春茶茶多酚与儿茶素含量依次为汝城白毛茶（38.38%和21.32%）、江华苦茶（28.27%和18.83%）、城步峒茶（28.15%和18.42%）、云台山种（22.75%和16.38%），各资源的游离氨基酸、茶氨酸和咖啡碱含量均为正常水平，汝城白毛茶的可可碱和茶叶碱含量较高，丰产性以云台山种较好，汝城白毛茶较差。抗虫性方面，除云台山种为中等外，其余均较强；汝城白毛茶的抗寒性为中等水平，弱于其它3个群体资源；抗旱性指数以云台山种为高，依次为城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶。刘宝祥等[8]对江华苦茶的生化成分、适制性和适应性等研究表明，江华苦茶的茶多酚及其儿茶素类物质含量较高，均高于红绿茶兼优的国家级良种槠叶齐，制红茶品质优良，在原产地可以达二套样水平，引种到长沙红碎茶可达三套样水平。另外，据报道[6,13]，苦茶中存在一种特殊的物质——丁子香酚甙，使苦茶具有特殊的苦味和丁香香气。因此，亦可将苦茶作为特异的亲本应用于选育带特殊香味的茶树新品种。在汝城白毛茶群体的研究方面，刘贵芳[14]和黎星辉[15]等对汝城白毛茶群体研究后表明，该群体叶片大，芽头肥壮，茸毛较多，茶多酚、儿茶素含量高，发酵性好，适制优质红茶，制红碎茶有自然花香，滋味浓强。

3 利用现状

从上世纪50年代开始，湖南省茶叶研究所就对本区域的江华苦茶、汝城白毛茶、城步峒茶、云台山种等地方群体资源进行了生态环境观察及生化成分分析[12,16]，并对一些优良群体的单株展开了生物性状和经济性状研究[8,11,14,15]，先后采用单株选育法选育无性系茶树良种13个（表2），包括了除玉绿之外湖南省所有的5个国家茶树良种和8个省级茶树良种[17]，占湖南省级以上无性系茶树良种的59.1%。值得注意的是，采用单株选育法选育的这些无性系良种中，绝大部分都是通过对安化群体种的利用而选育出来的红绿兼制品种。这些良种在不同时期为湖南省茶叶产业发展做出了重大贡献，有些品种比如白毫早、槠叶齐等至今仍在湖南省及周边各省有大面积种植和推广。近年来，随着市场对名优绿茶及多样化茶产品需求趋势的加强，湖南省除对野生茶树资源分布比较集中的地区加强茶树资源收集及评价外，还开始了对武陵山区等一些绿茶老产区的地方群体及农家品种进行了调查和研究[18,19]，挖掘出保靖黄金茶群体、西莲群体等一些地方优良群体资源，利用这些资源选育出高氨基酸茶树新品种保靖黄金茶1号和一些特色新品系。

表2 采用单株选育法从各群体资源中选育的茶树无性系良种

4 讨论

4.1 湖南省茶树资源分类

生物分类学的目的是有利于人们认识生物，了解各生物类群间的亲缘关系，从而掌握生物的生存和发展规律，为更广泛、更有效地保护和利用自然界丰富生物资源提供方便。按照陈兴琰[1]的地理分类法，湖南省茶树资源可分为湘中北地理群和湘南地理群，这种分类方法不仅对湖南省茶树资源进行了高度的概括，而且采用这种分类方法形成的两个群体资源在生化成分、生物学特性和适应性上都有明显的区别，因此在生产和利用上具有较大的指导意义。但是，这种分类方法只是建立在一定的地理定义范围之内，不能在形态等方面给这些资源进行定义，因此很难将代表性的群体资源群分开来。从湖南省茶树种质资源的形态学、酶学和分子生物学聚类结果来看，城步峒茶和江华苦茶与云南大叶种的亲缘关系较近，往往聚为一类，而云台山种和汝城白毛茶则与它们间的亲缘关系较远而各自单独聚为一类。这与闵天禄[20]和陈亮[13]的分类结果一致，他们根据形态学等研究结果，将湖南省茶树资源分为3类：茶 (C.sinensis var.sinensis)、阿萨姆茶(C.sinensis var.assamica)和白毛茶（C.var.pubilimba Chang）。其中白毛茶以汝城白毛茶为代表；阿萨姆茶主要包括江华苦茶、茶陵苦茶和蓝山苦茶等资源；其余资源比如云台山种等基本上属于茶。这种分类方法不仅对湖南省茶树资源进行了细化，而且更能从遗传本质和形态学等方面反映不同地方群体资源间的内在关系，便于深入研究和利用湖南省茶树种质资源。

4.2 湖南省茶树资源的遗传演化地位

物种遗传演化的分子标记研究中，群体遗传多样性指数可以作为衡量物种进化程度的一项指标，群体遗传多样性越高，则表明这个群体越原始，反之越进化。沈程文等[12]对湖南省茶树资源4个典型群体的遗传多样性研究表明，4个群体内的遗传多样性由高到低依次为：汝城白毛茶、江华苦茶、城步峒茶和云台山种，这说明湖南省茶树资源在进化程度上由高到低的顺序为：云台山种、城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶。这在一定程度上显示了茶树在湖南省由南向北的遗传演化过程。同样，刘宝祥[8]通过染色体的对称性研究表明，云南大叶种的染色体对称性比江华苦茶高，云台山种的要低于江华苦茶。根据核型由对称发展到不对称的规律，江华苦茶和城步峒茶应该是由云南大叶种演变到灌木型小叶种的一种过渡类型。综合以上结果可以看出，湖南省茶树资源已表现出了由较原始的阿萨姆茶到进化型安化群体的演化。这不仅说明了湖南省在茶树进化过程中所处的过渡地位，而且也进一步印证了茶树从原产地云贵高原向周边的传播过程。

4.3 湖南省茶树资源的利用前景

我国茶树育种目标经历了“高产-优质-早生-多抗”的发展历程。进入21世纪，开始向产品多样化、茶功能成分优化和多抗的育种目标转移。而湖南省是茶树迁移的过渡带，茶树种质资源丰富，有些资源不仅具有大叶种的生化特性，而且具有中小叶种的生理特点，因此，加强对这些茶树资源的研究和利用，对满足当前茶树育种目标需求潜力巨大。在资源利用方面，不仅要加强对江华、双牌和汝城等野生茶树资源丰富的地区进行茶树资源调查、收集、评价和保护，以期筛选出生化成分或抗性等特异的资源类型；而且也要重视对湘中北绿茶产区茶树资源的收集和利用。研究发现[21]，湖南的绿茶不仅茶多酚含量适中，而且氨基酸含量高，酚氨比在7左右，非常适制名优绿茶。因此，为了适应市场对名优绿茶良种的需求，在继续深化对安化群体资源挖掘的基础上，加强对种茶历史悠久，地方群体资源和农家品种丰富的洞庭湖环湖丘陵地带和武陵山区进行茶树资源收集和评价已成为今后湖南名优绿茶资源利用的主要方向。

1 陈兴琰，唐明德，陈国本，等.湖南茶树群体种质资源的研究（上）[J].茶叶通讯，1989，(1)：34～39.

2 董利娟，杨阳，张曙光，等.茶树育种研究的回顾与思考[J]. 茶叶通讯，2003，30（4）：18～22.

3 陈国本.湖南茶树种质资源亲缘关系及其在系统演化中的地位的探讨[J].湖南农学院学报，1987，15（3）：71～78.

4 黎星辉，胡茂丰，刘富知，等.湖南地方茶树资源的研究[J].湖南农业大学学报，1997，23（6）：543～547.

5 陈亮，虞富莲，童启庆.关于茶组植物分类与演化的讨论[J].茶叶科学，2000，20（2）：89～94.

6 王新超，姚明哲，马春雷，等.我国苦茶资源主要生化成分的鉴定评价[J].中国农学通报，2008，24（6）：65～69.

7 石林.湖南茶树种质资源亲缘关系及其在系统演化中的地位[J].茶叶通讯，1988，（3）：22～26.

8 刘宝祥，彭继光，刘湘鸣.江华苦茶的发掘利用研究[J].茶业通报，1981，(6)：24～27.

9 李丹，罗军武.江华苦茶种质资源的亲缘关系及在茶树进化中的地位研究进展[J].湖南农业科学，2011，（1）：10～12.

10 龚景文，陈兴琰，陈国本，等.湖南主要茶树资源的同工酶研究[J].湖南农学院学报，1989，15（1）：51～60.

11 陈兴琰，唐明德，陈国本，等.湖南茶树群体种质资源的研究（下）[J].茶叶通讯，1989，（2）：3～9.

12 沈程文，黄意欢，黄建安，等.湖南典型茶树地理种群遗传多样性[J].农业生物技术学报，2007，15（5）：855～860.