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安溪县野生茶树种质资源形态特征观察与生化成分分析

2020-04-26王河川

福建农业科技 2020年2期
关键词:形态特征种质资源

王河川

摘 要:为挖掘野生茶树种质资源,对安溪县境内20株树龄较长野生茶树资源进行形态特征观察、测定及生化成分分析。结果表明:安溪县境内20株树龄较长的野生茶树主要分布在海拔400 m以上的地区。20株野生茶树资源中12株为灌木型,8株为乔木型;茶树叶长为6.00~10.00 cm,叶宽为2.00~4.00 cm,有4株茶树叶长超过15.00 cm;叶形以长椭圆形为主, 其次为披针形,椭圆形最少;叶色以绿色和深绿色为主,仅有1株茶树叶片颜色呈黄绿色;叶面平整有11株,叶面隆起有4株;叶缘以平直为主,叶尖以急尖居多;芽叶茸毛较少为主,仅有1株茶树呈现出较多茸毛的特征;茶多酚含量變幅为15.65%~41.79%,高茶多酚含量(>36%)的茶树有7株;茶叶水浸出物变幅为17.78%~47.49%,高茶叶水浸出物(>45%)的茶树有4株;咖啡碱含量变幅为0.24%~3.86%,低咖啡碱含量(<0.31%)的茶树有4株;氨基酸含量变幅为1.78%~5.48%,高氨基酸含量(>5%)的茶树有2株;酚氨比变幅为0.32~2.60,20株野生茶树酚氨比均低于8,适制绿茶品种筛选。综上表明安溪县境内20株野生茶树在树体形态、叶片特征和生化成分上存在多样性,又表现出明显的单株特异性,可为有针对性合理开发利用和培育茶树品种提供优良材料。

关键词:野生茶树;种质资源;形态特征;生化成分

中图分类号:S571.1 文献标志码:A 文章编号:0253-2301(2020)02-0028-06

DOI:10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.02.006

Abstract:In order to explore the germplasm resources of wild tea trees, the morphological characteristics of 20 older wild tea trees in Anxi County were observed and determined, and the biochemical composition was also analyzed. The results showed that the 20 older wild tea trees in Anxi County were mainly distributed in the areas over 400 m above sea level. Among the 20 wild tea trees, 12 were shrubs and 8 were arbors. The leaf length of tea trees was 6.00-10.00 cm and the leaf width was 2.00-4.00 cm, while there were 4 tea trees with the leaf length exceeding 15.00 cm. The leaf shape was mainly oblong, followed by lanceolate and least oval. The leaf color was mainly green and dark green, and only 1 tea tree had yellowish green leaves. There were 11 plants with flat leaves and 4 plants with rugose leaves. The leaf margin was mainly flat, and the leaf apex was mostly acute. There were few hairs on the bud leaves, while only 1 tea tree showed the characteristic of having more hairs. The variation of tea polyphenol content ranged from 15.65% to 41.79%, and there were 7 tea trees with high tea polyphenol content (>36%). The variation of tea water extract ranged from 17.78% to 47.49%, and there were 4 tea trees with high tea water extract (>45%). The variation of caffeine content ranged from 0.24% to 3.86%, and there were 4 tea trees with low caffeine content (<0.31%). The variation of amino acid content ranged from 1.78% to 5.48%, and there were 2 tea trees with high amino acid content (>5%). The ratio of phenol to ammonia varied from 0.32 to 2.60, and the ratio of phenol to ammonia of 20 wild tea trees was all lower than 8, which was suitable for the selection of green tea varieties. In conclusion, the 20 wild tea trees in Anxi County had diversity in tree morphology, leaf characteristics and biochemical components, and showed obvious singleplant specificity, which could provide excellent materials for the targeted and reasonable development and cultivation of tea tree varieties.

Key words:Wild tea tree;Germplasm resources;Morphological characteristics;Biochemical composition

种质资源收集与保存的数量多寡和质量优劣直接影响着茶树育种和茶树生物学研究的深度和广度。据不完全统计,经过近几年各个国家的不断调查研究,目前全世界保存的茶树种质资源超过15000份。我国是世界上最早开展茶树种质资源调查和筛选优异资源的国家[1]。截至2013年底,国家种质杭州茶树圃和勐海分圃已收集保存国内19个省市、8个国家的茶树植物资源共3000多份,是目前世界上保存茶树资源类型最多、遗传多样性水平最丰富的茶树种质资源平台[2-3]。目前,我国对于茶树起源地西南地区云贵川一带的野生茶树资源的调查研究比较深入,而针对福建野生茶树群体种质资源的调查研究却少有报道。关于安溪野生茶树资源的调查目前只进行了粗略的经纬度标注,并未对茶树的形态特征进行描述,也没有发现有对野生茶树生化成分进行测定的报道。

安溪县作为中国优质的铁观音原产地,优质的水源、适宜茶树生长的酸性土壤和多山的地理环境孕育了丰富的野生茶树种质资源。但安溪的野生茶树资源缺乏系统的调查、鉴定和保护,一些树龄超过200年的野生大茶树因病虫害而死亡,超过一半的野生茶树曾经或正在遭受人工矮化,大部分野生茶树的生长状况不容乐观。因此,安溪县野生茶树资源的保护和利用刻不容缓。本研究对安溪县境内20株树龄较长的野生茶树资源形态特征进行观察测定,同时对其生化成分进行品质分析,旨在为安溪野生茶树资源开发利用提供依据,并不断丰富安溪野生茶树种质资源库。

1 材料与方法

1.1 试验材料

20份野生茶树种质资源样本全部采自安溪县境内,其基本情况如表1所示。

1.2 试验方法

1.2.1 形态特征调查 形态特征依据《茶树种质资源描述规范和数据标准》进行观察和测定[4],共15个观测指标。其中有10个描述型性状指标(树形、树姿、叶形、叶色、叶面、叶齿、叶尖、叶缘、茸毛、长势)和5个数值型性状指标(株高、茎粗、冠幅、叶长、叶宽)。数值型数据采用直尺或布尺直接测量产生,海拔和经纬度采用定位装置GARMIN(佳明GPSMAP62sc)测定。

1.2.2 生化成分指标测定 将叶片样品采集后晾干,置于75℃烘箱干燥6 h,研磨成粉末,放入干燥锅中保存备用。生化成分指标测定茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物等4个成分指标。茶多酚含量测定采用福林酚比色法,氨基酸含量测定采用茚三酮比色法,咖啡碱及儿茶素含量测定采用高效液相色谱(HPLC)法。液相色譜主要检测仪器为苏州岛津LC10AT 型液相色谱系统(HPLC),C18色谱柱(4.6 mmΦ×250 mm,5 μm,日本Tosoh公司)。

2 结果与分析

2.1 野生茶树形态特征

2.1.1 树体形态特征 安溪县实地调查的野生茶树树体形态特征见表2。20株野生茶树中有12株为灌木型,占总量的60%,其次为乔木型。直立型树姿有8株,占总量的40%,其中野生茶树AX01、AX07、AX08、AX09,存在人工矮化管理的现象,植株高度在5 m以下,其冠幅和茎粗存在明显的正相关。有4株野生茶树(AX02、AX09、AX19、AX20)的长势弱,急需加以管护。

2.1.2 叶片形态特征 安溪县野生茶树叶片形态特征见表3。20株野生茶树叶长为6.00~10.00 cm,叶宽为2.00~4.00 cm,其中编号为AX17、 AX18、 AX19、 AX20的野生茶树叶长超过15.00 cm,叶宽接近或者超过5.00 cm,显示出大叶片的特征。叶形多样,以长椭圆形为主,占总量的55%;其次为披针形,占总量的30%;椭圆形最少,占总量的15%。叶色以绿色和深绿色为主,仅有茶树AX06叶片颜色呈黄绿色。叶面平整的有11株,占总量的55%;叶面隆起占总量的20%。叶缘以平直为主,占总量的75%;叶尖以急尖居多。芽叶茸毛较少为主,仅有茶树AX14呈现出较多茸毛的特征。

2.2 野生茶树主要生化成分分析

2.2.1 茶多酚含量 茶多酚是茶叶中的主要水溶性物质,是茶汤的主要滋味物质。它在茶汤中呈苦涩味,有较强刺激性,是形成茶叶品质的重要活性物质,其含量高低对茶叶品质形成具有十分重要的作用。科学研究表明,茶多酚具有抗氧化、防癌、抗癌、抗辐射、抗衰老、预防心血管疾病、降低血糖和血脂等多种生理作用[5]。通过对安溪县20份野生茶树分析发现(表4),茶多酚含量为15.65%~41.79%,茶多酚含量高于36%的野生茶树有7株(分别为AX01、AX03、AX04、AX06、AX07、AX13、AX15),其中野生茶树AX03茶多酚含量最高(41.79%),这7株野生茶树具有很高的利用价值。

2.2.2 水浸出物含量 水浸出物是茶汤主要呈味物质,其含量高低反映茶叶中可溶性物质的多少,标志着茶汤的厚薄、滋味的浓强程度,从而在一定程度上反映茶叶品质的优劣。表4可以看出,安溪县野生茶树的水浸出物含量较高,含有较为丰富的有效物质,其中野生茶树AX03、AX05、AX08、AX14的茶叶水浸出物含量高于45%,可以进行选育利用,有利于深加工优质茶叶提供物质基础。

2.2.3 游离氨基酸含量 茶叶的鲜味主要是游离氨基酸产生的,茶叶中游离氨基酸有20多种,与滋味有关的主要包括茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸,其中茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸[6]。因此高氨基酸的种质资源具有较大的利用和开发价值。由表4可知,氨基酸含量超过5%的野生茶树有2株,位于剑斗镇红星村,分别为AX10(5.25%)和AX14(5.48%)。

2.2.4 咖啡碱含量 茶叶中的咖啡碱含量一般在2%~4%(最高5.5%)[7]。而部分人群由于对咖啡碱过于敏感,因此可筛选低咖啡碱的茶叶,作为低咖啡碱的特异茶树资源加以开发利用。由表4可知,有4株野生茶树咖啡碱含量明显较低,位于福田乡丰田村,分别为AX17(0.30%)、AX18(0.30%)、AX19(0.24%)、AX20(0.31%)。

2.2.5 酚氨比 茶多酚含量与氨基酸总量的比值称为酚氨比。酚氨比是综合判定茶鲜叶的品质属性及成茶品质的优劣,也是茶适制性的参考指标[8]。一般认为,酚氨比<8时适合制作绿茶[9];酚氨比在8~15,红绿茶兼制;酚氨比>15.00时,适合制作红茶[10-11]。安溪县20株野生茶树的酚氨比变幅为0.32~2.60,酚氨比均小于8,可进行适制绿茶品种筛选。

3 结论

安溪县野生茶树多分布在海拔400 m以上的高山,日照充足有利于野生茶树的生存繁衍,其表型性状变异范围大,表现出明显的单株特异性。安溪县野生茶树树型、树姿、叶型、叶形、叶色等差异较大,茶树叶片形态表现为叶面多平整,叶尖多急尖,叶缘多平直,芽叶颜色多呈现深绿色,芽叶茸毛较少等特征;以及野生茶树生化成分存在多样性,这种多样性的存在,在一定程度上代表着遗传多样性的丰富度[12],可为选育高茶氨酸、高茶多酚、低咖啡碱等的特异茶树种质奠定基础。

参考文献:

[1]陈亮,虞富莲,杨亚军.茶树种质资源和遗传改良[M].北京:中国农业科学技术出版社,2006.

[2]CHEN L,YAO M Z,WANG X C.Tea genetic resources in China[J].International  Journal of Tea Science,2012,8(2):55-64.

[3]林淑燕.生物農药在安溪茶叶生产中的推广应用对策研究[D].北京:中国农业科学院,2008.

[4]周立斌,李刚,迟国泰.基于R聚类变异系数分析的人的全面发展评价指标体系构建[J].系统工程,2010,12(28):56-63.

[5]陆爱霞,姚开,吕远平,等.茶多酚提取和应用研究进展[J].食品科技,2003(2):53-55.

[6]王飞权,冯花,王芳,等.42 份武夷名丛茶树资源生化成分多样性分析[J].植物遗传资源学报,2015,16(3):670-676.

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[8]王川丕,刘新,诸力.两种方法测定茶叶游离氨基酸总量的差异及其原因分析[J].中国茶叶,2012 (12) :12-14.

[9]杨胜远,洪纳禧.茶游离氨基酸总量测定方法的改进[J].食品科技,2012,37(9) :296-200,305.

[10]夏丽飞,梁名志,王丽,等. 勐海晒青茶品质化学研究[J].中国农学通报,2012,28(16):239-244.

[11]杨如兴,陈芝芝,张磊.福建野生茶树种质资源保护与利用[J].茶叶学报,2017,58(3):96-101.

[12]SULTAN S E.Phenotypic plasticity for plant development,function and life history[J].Trends in Plant Sci,2000,5(12):537-542.

(责任编辑:林玲娜)

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