群體種單株茶樹種質葉片性狀分析

林燕萍，王莉莉，黃毅彪*

（1.武夷學院茶與食品學院；2.武夷星茶業有限公司，福建 武夷山 354300）

政和縣主栽的茶樹品種有福安大白、政和大白以及群體種等。政和縣錦屏村是中國貢眉之鄉、在白茶貢眉中占據重要地位。采自群體種的芽葉制成的產品為貢眉白茶[1-2]。研究者們可利用地方群體種的遺傳多樣性，從群體種中選育出優良性狀的種質[3]。葉片性狀為茶樹主要的表型性狀，是影響茶葉產量品質的農藝性狀，對茶葉生產加工有較大的影響。關于地方群體種已有相關的研究，如陳芝芝等[4]調查30個坦洋菜茶原生種質資源的春梢物候期。陳瀟敏等[5]研究了福建云霄地方茶樹品種資源生化成分特征。王澤涵等[6]首次在福建發現野生禿房茶樹群體種質資源，該群體的茶樹子房微形態特征具有明顯的多樣性。李良清等[7]對武夷地方群體種單株巖茶進行適制性研究。王飛權等[8]對武夷山茶區41份武夷名叢茶樹種質資源的21項農藝性狀進行遺傳多樣性、主成分和聚類分析。朱艷宇等[3]對14份建陽茶樹種質資源葉片和10份花器形態性狀進行調查分析。然而對政和縣群體種單株茶樹種質葉片性狀的研究尚未見報道。因此，本研究以33份群體種單株茶樹種質資源為研究對象，對其11個葉片性狀進行測定，并通過多樣性分析、主成分分析、相關性分析和聚類分析進行綜合評價，為茶樹優良品種的選育提供了依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以政和縣嶺腰鄉錦屏村的33份茶樹種質為研究對象。在實地考察的基礎上，選擇33份具有代表性的單株群體種茶樹種質資源，依地理位置分別編號1-33號。

1.2 試驗方法

參照農業部制定的《農作物種質資源鑒定技術規程茶樹》行業標準規定的方法[9]，于2021年11月對33份政和縣嶺腰鄉單株茶樹種質資源的葉片性狀進行觀測記錄，包括數量性狀和質量性狀，數量性狀包含葉長、葉寬、葉面積和葉脈對數，質量性狀包含葉形、葉齒密度、葉色、葉面、葉身、葉緣和葉尖。數量性狀的葉長、葉寬、葉面積和葉脈對數的單位分別為cm，cm，cm2和對。對單株茶樹種質資源的數量和質量性狀均重復觀測10次，按照陳常頌等[10]研究方法對質量性狀進行分級賦值，具體如表1所示。

表1 質量性狀賦值標準

1.3 數據分析

對單株茶樹種質資源觀察的葉片性狀的數據進行整理，并利用WPS Office Excel 2023進行統計分析。參照吳河饒等[11]對所有數量性狀進行10級分類，分別賦值1～10，進而計算數量性狀和質量性狀的Shannon-Wiener多樣性指數（H'）。利用Statistical Product and Service Solutions（SPSS）22.0統計軟件進行主成分、相關性和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 茶樹種質資源葉片性狀

通過對33份單株茶樹種質資源4個數量性狀和7個質量性狀指標的觀測結果進行統計分析（見表2、表3），數量性狀葉長為5.51cm～9.50cm，平均值為7.08；葉寬為2.22cm～3.80cm，平均值為2.77；葉面積為8.58cm2～25.28cm2，平均值為13.95；葉脈對數為6～8.18，平均值為6.74。質量性狀葉形最小值為3，最大值為5，平均值為3.55；葉齒密度平均值、最小值和最大值均為3；葉色為最小值為3，最大值為4，平均值為3.15；葉面最小值為1，最大值為2，平均值為1.33；葉身最小值為1，最大值為3，平均值為1.76；葉緣最小值為1，最大值為3，平均值為1.61；葉尖平均值、最小值和最大值均為2。質量性狀葉形為3（橢圓形）占比51.52%，4（長橢圓）占比42.42%，5（披針形）占比6.06%；葉齒密度均為密；葉色為3（綠色）占比84.85%，4（深綠）15.15%；葉面為1（平）占比66.67%，2（微隆起）33.33%；葉身為1（內折）占比27.27%，2（平）69.70%，3（背卷）3.03%；葉緣為1（平）占比60.61%，2微波（39.39%）；葉尖均為漸尖。各性狀的變異系數從大到小依次為葉面（35.90%）>葉緣（30.90%）>葉身（28.56%）>葉面積（27.89%）>葉形（17.40%）>葉長（15.53%）>葉寬（13.04%）>葉色（11.55%）>葉脈對數（8.50%）>葉齒密度（0）=葉尖（0）。數量性狀的多樣性指數從大到小依次為葉長（1.93）>葉寬（1.86）>葉面積（1.82）>葉脈對數（1.57）。4個數量性狀多樣性指數平均為1.79，其多樣性指數均在1.50以上，表現出豐富的遺傳變異。

表2 33份群體種單株茶樹種質資源葉片性狀

表3 33份群體種單株茶樹種質資源葉片性狀統計分析

質量性狀的多樣性指數從大到小依次為葉形（0.88）>葉身（0.71）>葉緣（0.67）>葉色（0.43）>葉齒密度（0）=葉尖（0）。7個質量性狀多樣性指數平均為0.48，葉形和葉身性狀多樣性指數較高，具有豐富的遺傳變異。

2.2 主成分、相關性和聚類分析

因葉齒密度和葉尖各自方差為零，故葉齒密度和葉尖不參與主成分、相關性分析。通過SPSS統計分析軟件對33份茶樹種質葉片性狀（葉齒密度和葉尖除外）進行主成分分析。按照特征值大于1.000且成分貢獻率大于5.000%的原則提取前4個為主成分，群體種單株性狀指標的特征值、貢獻率及累計貢獻率如表4所示，成分累積貢獻率達78.201%，包含了原始變量的大部分信息。

表4 群體種單株性狀指標的特征值、貢獻率及累計貢獻率

SPSS統計分析軟件對33份茶樹種質性狀進行相關性分析，性狀指標之間的相關關系矩陣如表5所示，在0.01水平（雙側）上極顯著相關的性狀有葉長與葉寬、葉長與葉面積、葉長與葉脈對數、葉寬與葉面積、葉脈對數與葉形、葉脈對數與葉面。在0.05水平（雙側）上顯著相關的性狀有葉長與葉形、葉長與葉面、葉寬與葉面、葉面積與葉面。

表5 性狀指標之間的相關關系矩陣

采用SPSS對33份茶樹種質葉片性狀進行聚類分析，聚類結果如圖1所示。從圖1可以看出，在歐式距離7.5處可將33份茶樹種質資源分為3大類，第Ⅰ大類為17、33、3、4、20、10、30、7、23、8、24，共11份種質資源；第Ⅱ大類為12、27、32、14、9、15、16、29、1、25、31、5、28、11、2、18、6、22、21、19，共20份種質資源；第Ⅲ類為13和26號，共2份種質資源。

圖1 聚類分析結果

3 結論

茶葉的表型性狀，尤其是葉片性狀，是影響茶葉產量品質的重要農藝性狀[12]。以33份群體種單株茶樹種質資源為研究對象，對其11個葉片性狀進行測定，并通過多樣性分析、主成分分析、相關性分析和聚類分析進行綜合評價。結果表明，數量性狀葉長為5.51cm～9.50cm，平均值為7.08；葉寬為2.22cm～3.80cm，平均值為2.77；葉面積為8.58cm2～25.28cm2，平均值為13.95；葉脈對數為6～8.18，平均值為6.74。質量性狀以葉形橢圓形、葉齒密、葉色綠、葉面平、葉身平、葉緣平、葉尖漸尖為主。4個數量性狀多樣性指數平均為1.79，其多樣性指數均在1.50以上，表現出豐富的遺傳變異。7個質量性狀多樣性指數平均為0.48，葉形和葉身性狀多樣性指數較高，具有豐富的遺傳變異。主成分分析結果表明，前4個主成分特征值均大于1.000且累積貢獻率達78.201%，包含了原始變量的絕大部分信息。11個葉片性狀呈極顯著正相關的有6對性狀，呈顯著正相關的有4對性狀。聚類分析結果顯示，在歐式距離為7.5處，可將33份群體種單株茶種質資源分為三大類群，第Ⅰ大類群包含11份資源；第Ⅱ類群包含20份資源；第Ⅲ類群包含2份資源。該研究為茶樹優良品種的選育提供了依據。