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29份乌龙茶种质资源生化成分的多样性及聚类分析

2022-05-24苏秋芹

福建茶叶 2022年6期
关键词:乌龙茶生化种质

苏秋芹

(龙岩市农业科学研究所,福建 龙岩 364000)

茶树种质资源是生产利用、品种创新和生物技术研究的物质基础,具有十分重要的价值和意义。茶叶生化成分是决定茶叶产品风味的重要物质基础。乌龙茶具有天然花果香香气和特殊的香韵,引起人们对其的关注并引发饮用兴趣,从乌龙茶源流看,与福建产茶的地理条件、气候因子、茶树品种、工艺技术、品饮妙趣、鉴赏意境等关系密切。福建乌龙茶茶树种质资源丰富,收集、保存、鉴定、利用这些资源对福建乌龙茶茶叶产业的发展具有重要意义。本文选取29份乌龙茶茶树种质资源,对其主要生化成分进行多样性及聚类分析,为乌龙茶茶树种质资源的开发创新提供理论依据,为乌龙茶茶树新品种选育提供材料基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

29份乌龙茶茶树种质资源的生化成分数据来源于陈常颂、余文权等编著的《福建省茶树品种图志》。

1.2 统计方法

各生化成分的基本统计参数(最低值、最高值、平均值、标准差、变异系数)应用Excel 软件分析获得;多样性指数和聚类分析采用唐启义的DPS(第2版)数据统计处理系统进行,聚类分析采用欧氏距离和离差平方和法。

2 结果分析

2.1 主要成分的表现及遗传多样性

由表1可知,29份乌龙茶种质资源的主要生化成分平均遗传多样性指数(H′)为0.81,变化范围为0.33-1.11,表现出较丰富的生化成分遗传多样性,遗传多样性指数由高到低排序为1.11(酚氨比)、0.95(茶多酚含量)、0.84(水浸出物含量)、0.81(氨基酸含量)、0.33(咖啡碱含量);在影响茶叶品质的主要生化成分(水浸出物、氨基酸、茶多酚、咖啡碱)中,变异系数最大的是氨基酸为12.2%,最小的是水浸出物含量为5.1%,说明茶叶品质的4项常规生化成分中,氨基酸的改良的潜力最大,而水浸出物改良的潜力最小。

表1 主要生化成分的基本统计参数和遗传多样性指数

水浸出物含量最高的是八仙茶为52.6%,最低的是春闺为41.4%,平均值为49.0%,有93.1%的资源水浸出物含量超过45%,大于50.0%的资源有9份(占比31.0%),说明乌龙茶品种内含物质十分丰富;茶多酚含量最高的是悦茗香为21.4%,最低的是本山为14.5%,平均为17.4%,大于19%的资源有4份(占比13.8%);氨基酸含量最高的是凤圆春为5.2%,最低的是佛手为3.1%,平均为4.1%,大于4.0%的资源有17份(占比58.6%);咖啡碱含量最高的是紫牡丹为4.3%,最低的为3.1%(肉桂、佛手、紫玫瑰),平均为3.6%,大于4.0%的资源有3份(占比10.3%)。

在29份乌龙茶资源中,酚氨比值最高的是悦茗香为5.9,最低的是凤圆春为2.8,变异系数16.3%;29份资源中,酚氨比低于3的资源有1份,3~4的资源有10份,4~5的资源有14份,大于5的资源有4份。酚氨比较大者一般适制红茶,酚氨比较小者适制绿茶,可见乌龙茶品种除了适制乌龙茶外均适制绿茶。

2.2 乌龙茶种质资源的聚类分析

对29份乌龙茶种质资源的主要生化成分进行聚类的结果表明,在欧氏距离6处可分成四大类群(图1),四大类群均为复合组,是彼此相异的类元,在复合组中又汇集了彼此相似的小群。

图1 29份乌龙茶茶树种质资源的聚类分析

由表2可知,四大类群仅在水浸出物含量存在显著差异,其余生化成分差异不显著。Ⅰ类群包含5份资源,除了氨基酸含量外其它生化成分最高值均在这类群,这类群可以作为高生化成分的茶种加以利用;Ⅱ类群包含8份资源,这类群水浸出物含量、茶多酚含量和酚氨比相对较高,氨基酸含量和咖啡碱含量相对较低;Ⅲ类群包含4份资源,这类群氨基酸含量平均最高,但水浸出物含量平均最低,这类群可以作为高氨基酸含量的茶种加以利用;Ⅳ类群包含12份资源,水浸出物含量和氨基酸含量相对较高。

表2 不同类群的主要生化成分比较

Ⅲ类群的平均变异系数最高为9.61%,其次是Ⅳ类群的平均变异系数为7.26%,Ⅰ类群和Ⅱ类群的平均变异系数差不多,分别为6.80%和6.68%。Ⅲ类群各统计参数的变异系数除了咖啡碱含量外均比其它类群高,优其是酚氨比(20.19%)比其它类群(12.9%、7.49%、9.33%)高。Ⅱ类群的咖啡碱含量(10.00%)明显高于Ⅲ类群(1.54%)。

2.3 乌龙茶特异种质资源筛选

茶树的特异种质资源是批性状表型或稀有的种质资源。根据乌龙茶主要生化成分检测结果,参照NY/T 2031-2011《农作物优异种质资源评价规范 茶树》筛选出一批生化成分特异或优良的资源。由表3可知,氨基酸含量≥5.0%的特异资源2份,为凤圆春(5.2%)、大红袍(5.0%);茶多酚含量≥20.0%的潜在优良种质资源1份(悦茗香21.4%);氨基酸含量≥4.0%潜在优良种质资源16份,其中黄观音、铁观音、杏仁茶、紫玫瑰等的氨基酸含量≥4.5%;酚氨比<4的潜在优良种质资源8份,其中凤圆春酚氨比才2.8;水浸出物含量超过45.0%的潜在优良种质资源27份,其中15份资源氨基酸含量≥4.0%,1份茶多酚含量≥20.0%。这些种质资源可作为茶树杂交育种的亲本材料加以利用。

表3 生化成分含量比较优异的资源及其他特殊资源

3 讨论与结论

通过对29份乌龙茶茶树种质资源主要生化成分分析结果表明:其主要生化成分的平均遗传多样性指数(H′)为0.81,变化范围为0.33-1.11,表现出较丰富的生化成分遗传多样性。在影响茶叶品质的主要生化成分(水浸出物、氨基酸、茶多酚、咖啡碱)中,变异系数最大的是氨基酸为12.2%,最小的是水浸出物含量为5.1%。在29份资源中,水浸出物含量平均值为49.0%,茶多酚含量平均值为17.4%,氨基酸含量平均值为4.1%,咖啡碱含量平均值为3.6%,酚氨比4.3,其水浸出物含量明显高于孟繁博、赵洋、陈正武、娄艳华、黄海涛等大多数的研究结果;氨基酸含量高于陈正武、赵洋、娄艳华等的研究结果。本研究中,水浸出物含量均超过40.0%,最高的是八仙茶为52.6%,最低的是春闺为41.4%,平均值为49.0%,有93.1%的资源水浸出物含量超过45%,大于50.0%的资源有9份(占比31.0%),说明乌龙茶茶树资源内含物质十分丰富。

在29份乌龙茶资源中,酚氨比值最高的是悦茗香为5.9,最低的是凤圆春为2.8,变异系数16.3%;酚氨比较大者一般适制红茶,酚氨比较小者适制绿茶,可见乌龙茶品种除了适制乌龙茶外均适制绿茶,比较不适宜制红茶。

当欧氏距离为6时,29份乌龙茶茶树资源可分成四大类群,Ⅰ类群包含5份资源,除了氨基酸含量外其它生化成分最高值均在这类群,这类群可以作为高生化成分的茶种加以利用;Ⅱ类群包含8份资源,这类群水浸出物含量、茶多酚含量和酚氨比相对较高,氨基酸含量和咖啡碱含量相对较低;Ⅲ类群包含4份资源,这类群氨基酸含量平均最高,但水浸出物含量平均最低,这类群可以作为高氨基酸含量的茶种加以利用;Ⅳ类群包含12份资源,水浸出物含量和氨基酸含量相对较高。

经系统筛选,选出氨基酸含量≥5.0%的特异资源2份,为凤圆春(5.2%)、大红袍(5.0%);茶多酚含量≥20.0%的潜在优良种质资源1份(悦茗香21.4%);氨基酸含量≥4.0%潜在优良种质资源16份,其中黄观音、铁观音、杏仁茶、紫玫瑰等的氨基酸含量≥4.5%;酚氨比<4的潜在优良种质资源8份,其中凤圆春酚氨比才2.8;水浸出物含量超过45.0%的潜在优良种质资源27份,其中15份资源氨基酸含量≥4.0%,1份茶多酚含量≥20.0%。这些种质资源可作为茶树杂交育种的亲本材料加以利用。加大对以上资源的深入研究,为今后茶树杂交育种提供新的亲本材料或直接利用奠定基础,为资源的合理利用与开发提供前瞻性技术储备。

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