云南省勐海县野生大茶树表型多样性分析

马 玲，杨方慧,蒋红旗，蒋会兵*，孙云南，宋维希，陈林波，刘本英

(1.云南省农业科学院茶叶研究所/云南省茶学重点实验室，云南 勐海 666201；2.勐海七彩云南茶厂有限公司，云南 勐海 666201)

【研究意义】野生茶树为山茶科(Camelliacceae)山茶属(Camellia)茶组(SectionThea)植物，属国家二级保护树种，主要分布于中国西南地区[1-2]。野生茶树在特殊的生态环境下，形成了物种多样性和遗传多样性[3-6]，是研究茶树原产地和起源中心的重要依据之一，是进行茶树品种改良、研制茶叶新产品的重要遗传资源。开展野生茶树资源发掘和利用研究，不仅可以通过无性繁殖直接选育优良单株进行人工栽培驯化利用，而且为茶树杂交育种提供了丰富的育种材料。【前人研究进展】云南地区野生茶树物种丰富、居群分布范围广、资源储量大，是野生茶树分布中心和分化中心之一[7]。目前，仅对国家种质勐海茶树圃内保存的部分野生茶树资源进了初步鉴定和评价，筛选出低咖啡碱含量和高茶多酚含量等一些生化成分超常规的种质资源[8-9]，但其研究材料均来源于20世纪80年代征集保存的有性繁殖资源，遗传背景不明确。由于野外取样困难等因素限制，多数学者对野生茶树资源的研究以调查为主[10-12]，对野生茶树居群内存活久远的野生大茶树资源鉴定评价较少。张颖君等[13]和杨兴荣等[14]对云南白莺山少数古茶树植株生化成分含量分析，均表明野生茶树资源内含物质丰富，优异资源筛选潜力很大，需深入挖掘。【本研究的切入点】勐海县是中国较早发现野生茶树资源的分布区，野生大茶树具有代表性，但至今文献仅粗略报道了“巴达大茶树”植株形态[15]，对该地区野生大茶树资源生长状况、农艺性状和生化成分含量等缺乏系统研究。2014-2015年西双版纳州启动了新一轮古茶树资源调查工作，在此项工作中笔者对勐海县境内野生茶树居群进行了系统调查，文章在调查的基础上对部分野生大茶树的生长状况、形态特征和生化特性等方面作了初步评价。【拟解决的关键问题】旨在明确勐海县野生大茶树资源表型多样性，发掘优异野生茶树种质资源，为野生茶树资源的保护和利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及来源

试验材料共65份，采自勐海县境内的3个野生茶树居群(表1)，其中巴达居群22株、帕真居群18株，蚌龙居群25株。每个居群分别选取较大植株进行GPS定位，取样观测和测定。

1.2 形态学数据测定

依据虞富莲[16]编著的《中国古茶树》古茶树种质资源考察规程，野外观测记录野生大茶树地理、生态因子；参照《全国古树名木普查建档技术规定》观测古茶树生长势；依据陈亮等[17]编著的《茶树种质资源描述规范和数据标准》对居群内野生大茶树顶芽、叶部、花部和果实进行描述和测定。

1.3 生化成分含量测定

春季采摘野生大茶树新梢一芽二叶，依据《农作物种质资源鉴定技术规程 茶树(NY/T 1312-2007)》[18]制作烘青绿茶样品，参照王新超等[19]方法测定化学成分含量，采用HPLC法测定咖啡碱和儿茶素总量， GB/T 8305-2002法测定水浸出物含量，GB/T 8313-2008法测定茶多酚含量，GB/T 8314-2002法测定氨基酸含量，各生化成分含量测定设3次重复。测定单位：云南省农业科学院茶叶研究所，测定时间：2015年6月。

2 结果与分析

2.1 野生大茶树生长势

从生长势的调查结果看，巴达、帕真和蚌龙3个野生茶树居群总体长势良好(表2)，其中长势强盛植株占调查总数的70.77 %，长势一般植株占调查总数的12.31 %，长势较差植株占调查总数的7.69 %，濒死和死亡植株分别占调查总数的6.15 %和3.08 %。此次调查重点对较大植株进行观察记录，共统计到濒危植株4株，已死亡植株2株，其中蚌龙2号、巴达7号遭病虫害侵蚀导致基部树干腐烂，而蚌龙14号、巴达11号等被人为砍伐采摘，只剩下主干，有衰亡之虞。最早发现的野生型茶树“巴达大茶树”，因树干腐烂，基部出现空洞，于2012年自然倾倒而死。相比较而言，帕真居群内野生大茶树长势较良好，目前未发现濒死和死亡植株。

2.2 野生大茶树树体形态

对3个居群的65株野生大茶树树体形态性状的测定结果表明(表3)，野生大茶树的树高、基围、树幅和分枝高度均存在较大差异，平均树高9.68 m，变幅为3.80～23.60 m，其中10 m以下达26株，占调查总数的40.00 %，15 m以上有12株，占调查总数的18.46 %，最高为巴达居群内的巴达1号野生大茶树(23.60 m)；平均基围1.67 m，变幅为1.20～3.14 m，其中1.5 m以下达17株，占调查总数的37.78 %，2 m以上有8株，占调查总数的17.78 %；树幅平均在4.53 m×3.60 m，最大为帕真居群内的1号野生大茶树(10.20 m×10.10 m)；平均分枝高度0.88 m，变幅为0.25～2.05 m。从变异系数看，4个树体形态变异系数较大，均大于20 %，平均变异系数为40.71 %。可见，野生大茶树在自然生长状态下，树体多数高大直立，基部有分枝，但分枝少，树幅直径远小于树高，与栽培型古茶树有区别。3个居群的树体形态变异趋势基本一致。

表1 勐海县3个野生茶树居群基本情况Table 1 Basic information of three wild tea plant populations in Menghai county

表2 勐海县野生大茶树生长势Table 2 Growth potential of wild tea plants in Menghai county

注：“-”代表未发现。
Notes:‘-’showed not being found.

2.3 野生大茶树叶片形态

对3个居群的65株野生大茶树叶片形态性状的测定结果(表4)表明，勐海野生大茶树叶长、叶宽、 叶面积和叶脉对数等叶片性状的平均值分别为14.52、5.03、46.81 cm2和10.57对；从变异系数来看，4个叶片形态变异系数均小于15 %，变化幅度为8.20 %～14.45 %，平均变异系数为10.99 %，其中，以叶面积变异幅度和变异系数较大，变异系数在11.68 %～14.45 %，变异幅度为42.24～65.53 cm2，遗传多样性丰富；而叶宽变异范围较小，变异系数在8.20 %～8.48 %，变异幅度为4.37～6.24 m，是较稳定的植物学性状。整体而言，勐海县野生大茶树种群内叶片形态特征变异不大，叶片有大叶和特大叶型，顶芽绿色或紫绿色、无茸毛，叶片长椭圆形、绿色或深绿色、有光泽、无茸毛。3个居群的叶片形态性状变异趋势基本一致。

表3 勐海县野生大茶树树体性状变异Table 3 Variations of growth traits of wild tea plants in Menghai county

表4 勐海县野生大茶树叶片性状变异Table 4 Variations of leaf traits of wild tea plants in Menghai county

2.4 野生大茶树花果形态

对 3个居群共7株野生大茶树上采集的花、果样品形态性状观测表明(表5)，野生大茶树花器形态表现为萼片数5片(个别花朵有6片)、绿色、无茸毛；花冠大花型，花冠直径平均7.15 cm，花瓣数平均9枚、白色、质地厚，花柱长度平均1.46 cm，柱头5、4裂，以5裂较多，子房5室、密被茸毛；果实四方形或扁球形，果实大小平均1.96 cm×3.00 cm，果皮厚度平均3.17 mm；种皮棕黑色，种子球形，种径平均1.33 cm。野生大茶树花果形态性状变异较小，平均变异系数为10.32 %，其中以花冠大小、花瓣长宽、花瓣数、果实大小及种径等性状变异系数较大；萼片数、花柱长度、柱头开裂数和果皮厚度等变异幅度和变异系数较小，分别为5.83 %、9.20 %、8.26 %和8.65 %，均小于10 %，是比较稳定的植物学性状。3个居群变异趋势基本一致。

2.5 野生大茶树主要生化成分含量

对3个居群的18份野生大茶树资源主要生化成分含量测定分析(表6)表明，其水浸出物含量、茶多酚含量、氨基酸含量、咖啡碱含量和儿茶素总量的平均值分别为44.82 %、23.37 %、2.62 %、2.43 %和10.33 %。从5项生化成分含量的变幅来看，水浸出物含量大于45 %的有2份材料，分别是巴达10号(51.38 %)和蚌龙11号(47.76 %)；茶多酚含量大于30 %的有2份材料，分别是帕真5号(30.11 %)和蚌龙20号(32.46 %)，咖啡碱含量小于1.5%的有2份材料，为蚌龙4号(1.25 %)和蚌龙13号(1.47 %)。就变异系数而言，同一居群内，不同生化成分间存在一定差异，总体变异程度为氨基酸含量>儿茶素总量>咖啡碱含量>茶多酚含量>水浸出物含量，3个居群的变异趋势基本一致，均以氨基酸含量变异系数较大，遗传多样性丰富，优异资源选择的潜力大。

表5 勐海县野生大茶树花果性状变异Table 5 Variations of flowers and fruits traits of wild tea plants in Menghai county

表6 勐海野生大茶树主要生化成分含量Table 6 Variations of biochemical composition traits of wild tea plants in Menghai county

3 讨 论

通过实地调查，勐海县境内发现的3个野生茶树居群，为同一物种，植物学分类属大理茶(Camelliataliensis)[20-22]。野生茶树居群水平分布于100°06′55″～100°38′24″ E，21°49′57″～22°08′22″ N，垂直分布于海拔1870～2390 m的森林内，是目前中国已发现最南端的野生茶树分布区。从生长势的调查结果看，野生大茶树在自然居群状态下表现出树体高大直立，有乔木和小乔木型，野生大茶树总体长势良好，生长势旺盛植株占调查总数的70.77 %，部分植株遭受人为砍伐采摘，少数植株受病虫害侵蚀，树体腐烂，需要加强保护。

野生大茶树植株间树体性状差异较大，遗传多样性丰富[23]。本次调查的65株大茶树树体性状变异系数均在20 %以上，变化幅度为22.42 %～56.24 %，变异系数平均达40.71 %，可能与野生大茶树植株生长空间不同和人为砍伐有关。植株间叶片和花果形态性状变异较小，平均变异系数分别为10.99 %和10.32 %，说明勐海县野生大茶树种群内叶片和花果等植物学形态特征差异不大，这可能与3个居群所处地理位置较近，生态环境基本相同有关。主要生化成分含量分析表明，野生大茶树5项生化成分含量变异系数较大，平均为18.75 %，说明野生大茶树资源生化成分含量方面变异丰富。3个居群的树体、叶片、花果及生化成分含量等表型性状变异趋势基本一致，均以树高、基围、树幅、分枝高度、叶面积、种径和氨基酸含量等变异幅度和变异系数较大，以萼片数、花柱长度、柱头开裂数、果皮厚度和水浸出物含量等变异幅度和变异系数较小。蒋会兵等[24]对云南地区茶树资源的表型遗传多样性分析表明，茶树种质资源的氨基酸和咖啡碱含量存在较大的遗传变异，遗传多样性丰富。本研究结果表明，勐海县巴达、帕真和蚌龙 3个野生茶树居群种内萼片数、花柱长度、柱头开裂数和果皮厚度的变异系数均小于10 %，是较稳定的植物学性状，而氨基酸含量、咖啡碱含量和儿茶素总量变异系数均大于15 %，遗传多样性丰富。因此，从野生大茶树资源中进一步选择抗逆性强、生化成分含量特异的优质资源的潜力很大。因野生茶树居群内植株的花、果少见，采样困难，文章仅分析了野生茶树总体表型性状的变异情况，其表型性状与地理因子等的相关性还有待进一步研究。

随着茶园良种化推进，茶树品种单一化趋势明显，茶树遗传多样性逐步降低，难以选育出综合性状优良的茶树品种，而野生茶树具有许多特异基因，可筛选出优良种质。对65株野生大茶树植株间表型性状测定结果表明，植株树体形态和生化成分含量差异明显，存在广泛的遗传变异，根据主要生化成分含量的测定结果，初步筛选出高茶多酚含量材料2份，为帕真5号(30.11 %)和蚌龙20号(32.46 %)，低咖啡碱含量材料2份，为蚌龙4号(1.25 %)和蚌龙13号(1.47 %)，可为茶树遗传育种研究提供基础材料。

4 结 论

明确了勐海县的3个野生大茶树居群资源现状和表型多样性，初步筛选出一些优异种质资源，为该地区野生茶树资源的保护和发掘利用提供了参考依据。

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