王治會，彭 華，楊普香，李文金，李 琛，岳翠男，江新鳳，李延升

（江西省經(jīng)濟作物研究所/江西省茶葉質(zhì)量與安全控制重點實驗室，江西 南昌 330202）

【研究意義】茶樹品種是茶葉產(chǎn)量、功能、品質(zhì)和抗性等方面的重要影響因素，也是茶產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵[1-2]。江西省是傳統(tǒng)名優(yōu)茶的產(chǎn)茶大省，歷來重視茶樹品種選育[3]。目前，江西省已選育出的國家級茶樹良種有大面白、上梅州、寧州2 號、贛茶1 號和贛茶2 號等，省級良種有78-35 和贛茶3 號等[4]。這些良種中只有上梅州和贛茶2 號在省內(nèi)尚有少量種植，現(xiàn)在茶園良種化基本以福鼎大白茶、浙農(nóng)117、浙農(nóng)113、迎霜、櫧葉齊、白毫早和烏牛早等省外國家級茶樹良種為主，但制作江西傳統(tǒng)名優(yōu)茶“四綠一紅”的最佳品種為各區(qū)域的群體種，省外良種制作的茶葉品質(zhì)改變了其傳統(tǒng)風味特征[5]。所以急需從江西本省資源中篩選新品種，來進一步推進茶園良種化。江西省蠶桑茶葉研究所科研人員對省內(nèi)各區(qū)域茶樹種質(zhì)資源進行了多年的收集與保存，建立了高海拔和低海拔茶樹種質(zhì)資源圃，利用系統(tǒng)育種、雜交育種和誘變育種等不同品種選育方式進行茶樹新品種選育，力求培育出適宜江西茶區(qū)栽培的茶樹新品種，因此系統(tǒng)地對選育出的茶樹新品系進行性狀鑒定和綜合評價對江西茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】在進行茶樹品系評價時涉及性狀較多，傳統(tǒng)評價方式主要以個別重要性狀為主，如以物候期、產(chǎn)量性狀、制茶品質(zhì)等[6]。因此所培育品種往往個別性狀突出，而其他性狀較弱。隨著多元統(tǒng)計綜合評價方法（灰色關(guān)聯(lián)度、主成分分析、隸屬函數(shù)法、模糊數(shù)學法、AHP、DTOPSIS等）在多種作物品種評價過程中的有效運用[7-9]?！颈狙芯壳腥朦c】目前已有相關(guān)學者采用多元統(tǒng)計方法進行茶樹品種評價，取得了不錯的效果。如雷雨等[10]采用灰色關(guān)聯(lián)度對30個茶樹優(yōu)株進行評價，發(fā)現(xiàn)該評判方法結(jié)果與大田實際情況較相符。楊如興等[11]采用灰色關(guān)聯(lián)度對10個茶樹品種的生態(tài)適應性進行了有效評價。武艷等[12]采用主成分分析和隸屬函數(shù)法對陜西茶樹資源的抗寒性進行了有效評價。前人的研究說明灰色關(guān)聯(lián)度、主成分分析法和隸屬函數(shù)法在茶樹資源的評價中具有一定的可行性。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究擬對新選育出的19 份新品系的14 項性狀指標和制作綠茶品質(zhì)進行鑒定，之后利用灰色關(guān)聯(lián)度、主成分分析和隸屬函數(shù)法進行綜合評價，找到適宜的綜合評價方法，篩選適宜制作綠茶的優(yōu)良茶樹新品系，為江西茶產(chǎn)業(yè)提供源源不斷的品種材料。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為江西省蠶桑茶葉研究所采用系統(tǒng)選育、雜交選育、誘變選育和單株選育等方法優(yōu)選出的19份茶樹新品系，新品系名稱、親本名稱與選育方法等信息見表1，該新品系目前種植于江西省蠶桑茶葉研究所茶葉試驗基地內(nèi)，土壤為典型紅壤，土層深度1 m以上，樹齡均在5年以上。種植區(qū)域能夠保證植株正常生長與性狀正常表達，每個品種的種植長度為9 m，種植密度為1.5 m×0.3 m 單行雙株種植，茶園管理方式按照當?shù)爻Ｒ?guī)茶園管理進行。因福鼎大白茶在江西茶區(qū)適應性極強，制作綠茶品質(zhì)優(yōu)異，且是目前省內(nèi)種植范圍最廣泛的國家級茶樹良種，所以以福鼎大白茶為對照。

表1 各茶樹新品系名稱及來源Tab.1 Names and sources of new tea strains

1.2 試驗方法

1.2.1 農(nóng)藝性狀測定 2017—2019 年連續(xù)3 年測定選育新品系的農(nóng)藝性狀，生長勢、一芽一葉期、發(fā)芽密度和一芽二葉百芽質(zhì)量測試方法參考《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程茶樹》與《NY/T 2422—2013 植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南茶樹》進行。生長勢賦值為弱（0）、較弱 （1）、較強（2）、強（3）、極強（4）；一芽一葉期賦值為特早生 （1）、早生（2）、中生（3）、晚生（4）。

1.2.2 化學成分測定 2018—2019 年連續(xù)2 年春季采摘各品種一芽二葉鮮葉進行微波殺青，之后80 ℃烘干固樣，用于生化成分測定。兒茶素組分（ECG、EC、EGCG、EGC）、咖啡堿含量測定：采用高效液相色譜（HPLC）法，采用Hypersil BDS C18 色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相A：3‰冰乙酸水溶液；流動相B：乙腈。流動相A 的梯度變化：0～5 min 為95%～92%，5～15 min 為92%～88%，15～30 min 為88%～80%，30～31 min 為88%～0%，31～35 min 為0%；流動相B 的梯度與A 對應；進樣量：10 μL；柱溫：35 ℃；流速：1 mL/min；檢測波長：278 nm。水浸出物含量測定：采用GB/T 8305—2013方法；總游離氨基酸含量測定：采用GB/T 8314—2013方法；茶多酚含量測定：采用GB/T 8313-2018方法；各個化學成分測定每個茶樣重復3次。

1.2.3 抗逆性測定 2017—2019 年連續(xù)3 年對各茶樹品系的耐寒性、耐旱性進行測定。抗寒性和抗旱性測試方法參考《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程茶樹》和《農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源評價規(guī)范茶樹》，抗寒性和抗旱性賦值為弱（0）、較弱 （1）、較強（2）、強（3）、極強（4）。

1.2.4 綠茶樣品制作與審評 2018—2019 年連續(xù)2 年春季采摘各新品系一芽一葉鮮葉制作綠茶樣品，加工工序為攤放—殺青—揉捻—理條—干燥。之后對制作綠茶樣品進行感官審評，審評方法采用GBT 23776—2018進行。茶葉審評總得分=外形得分×25%+湯色得分×10%+香氣得分×25%+滋味得分×30%+葉底得分×10%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用軟件Origin 2018進行雷達圖制作與主成分分析。隸屬函數(shù)法綜合評價計算公式如下：

式 （1）（2）中：Qij表示i品系j指標的隸屬函數(shù)值；i表示某個品系；j表示某個性狀Xij表示i品系j指標的測定值；Xjmin表示所有品系j指標的最小值；Xjmax表示所有品系j指標的最大值。

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度的理論體系[13]，關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算公式如下：

式（3）（4）中ζi(k)為關(guān)聯(lián)系數(shù)，Δi(k)為理想數(shù)列與參試數(shù)列的絕對差值，ρ為分辨系數(shù)，取值0.5，θi為加權(quán)關(guān)聯(lián)度，ω為指標權(quán)重值，ζi(k)為關(guān)聯(lián)系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 各茶樹新品系性狀的描述性統(tǒng)計

2.1.1 各新品系性狀的差異性 對各新品系的性狀指標進行描述性統(tǒng)計，結(jié)果見表2，各性狀指標的變異系數(shù)為7.98%～65.46%，說明所選育出的新品系在測定的14 項性狀指標上的差異性大，主要的原因是新品系的材料來源多樣性較豐富，包括良種雜交后代選育、江西省內(nèi)各區(qū)域群體種系統(tǒng)選育、秋水仙素誘變選育以及野生單株選育等多種不同方式。變異系數(shù)較大的為耐寒性、耐旱性、EGC、生長勢、一芽一葉期、EC、ECG、總游離氨基酸，均為30%以上，說明新品系在抗性、長勢、物候期、簡單兒茶素和總游離氨基酸上的改良潛力最大。變異系數(shù)中等的為發(fā)芽密度、一芽二葉百芽質(zhì)量、咖啡堿、EGCG，變異系數(shù)較小的為水浸出物和茶多酚，但均在5%以上。

2.1.2 各新品系的農(nóng)藝性狀 與對照福鼎大白茶相比，有11份新品系的生長勢達到較強，秋水仙素誘變出的3份新品系和永修群體選育出的3份新品系的生長勢較弱。發(fā)芽密度較大的為FZ-1、FZ-2和XS-1等3 份品系，其中FZ-1 為高發(fā)芽密度品系，比對照福鼎大白茶高出54.3%；一芽二葉百芽質(zhì)量較大的為CC-4、WY-14、YB-2和FZ-2等4份新品系，發(fā)芽密度和一芽二葉百芽質(zhì)量為產(chǎn)量性狀，也從側(cè)面說明這幾個品系的產(chǎn)量潛力會更大。一芽一葉期和春茶上市時間密切相關(guān)，是茶樹品種選育中的重要性狀[14]。比福鼎大白茶早10 d的為特早生品種[15]，本次選育出的新品系中YB-2為特早生品系，8份為早生種，7份為中生種，3份為晚生種。發(fā)芽早為茶樹品種選育所追求的目標，原因在于早生品種春茶上市時間早，且持嫩性更強，往往也具備更長的采摘時間[16]。但在品種選育時，也不能一味的追求早生，如具備品質(zhì)和性狀優(yōu)良的中晚生種，能夠和早生種搭配種植，能夠有效的調(diào)解春茶采摘的洪峰期，讓茶葉產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。

2.1.3 各新品系的化學成分 水浸出物對茶湯的濃度具有決定性作用，其含量在50%以上的為高水浸出物品種[17]，新品系中含量較高的為SC-1、YS-1 和黃化品系XS-H1 等3 個品系，其中XS-H1 和SC-1 屬于高水浸出物品系；總游離氨基酸對茶湯鮮爽味具有決定性作用[18]，其含量在5%以上的為高氨基酸品種[15]，新品系中FZ-2、SC-1、FL-1等3個品系最高，其中FZ-2屬于高氨基酸茶樹品系；茶多酚和兒茶素組分對茶湯的苦澀味有重要貢獻，同時也對茶樹的抗蟲性、抗病性等有重要影響，屬于茶樹重要的特征次生代謝物[19]。但對于適合制作綠茶的品種來說，在合適的范圍內(nèi)一般選擇含量較低的品種，YB-1、FZ-2、YX-7、YX-8 等4 份品種的含量較低；EGCG 含量在13%以上的為高EGCG 品種[20]，WY-15 屬于高EGCG茶樹品系?？Х葔A對茶湯的苦味有貢獻，也對茶樹防御敵害有重要影響[16]，含量較低的為FZ-1、CC-4等2份品系。

2.1.4 各新品系的抗性 能夠應對頻繁自然災害是當前茶樹品種選育的要求，本次選育出的品系中耐寒性達到極強的有7份，6份為強，YB-2、YB-3等2份誘變品系為弱。耐旱性達到極強的有10份，4份為強，2份誘變品系為弱。選育品系中3份誘變品系在抗逆性方面均較差，尤其YB-2在2019年夏季長時間高溫干旱期間，死亡率為100%。后續(xù)在進行誘變育種過程中，需更加注重對其抗逆性進行鑒定。

2.1.5 各新品系的制茶感官評價 各茶樹品系制作綠茶感官評價得分見圖1，綜合得分為85.20～92.70，有5份新品系的得分比對照福鼎大白茶高，分別為FL-1、WY-3、FZ-1、WY-15、CC-1，制作綠茶品質(zhì)最好的2份分別是FL-1和WY-3。

圖1 各品系制茶品質(zhì)綜合得分Fig.1 Comprehensive score of tea quality of different strains

2.2 各茶樹新品系的綜合評價

2.2.1 隸屬函數(shù)法評價 茶樹資源的評價指標較多，為了更好地消除單個指標的片面性，采用隸屬函數(shù)法對選育的新品系進行綜合評價。在進行隸屬函數(shù)分析之前，先確定性狀指標對茶樹品系的正負相關(guān)情況，根據(jù)茶產(chǎn)業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)驗和前人研究結(jié)果進行判斷，生長勢、發(fā)芽密度、一芽二葉百芽質(zhì)量、水浸出物、總游離氨基酸、耐寒性、耐旱性、綠茶品質(zhì)得分在適宜范圍內(nèi)屬于正相關(guān)[21]，隸屬函數(shù)值計算依據(jù)公式 （1）進行，茶多酚、咖啡堿、EGC、EC、ECG、EGCG 等對茶葉品質(zhì)的苦、澀味有重要貢獻[18]，在適宜范圍內(nèi)屬于負相關(guān)，根據(jù)茶樹選種目標一芽一葉期越早越好，從本研究賦值情況來看，在適宜范圍內(nèi)屬于負相關(guān)，隸屬函數(shù)值計算依據(jù)公式（2）進行。隸屬函數(shù)法對新品系綜合評價的結(jié)果見表3，比對照福鼎大白茶綜合評價較好的有7個品系，依次為FZ-2、FZ-1、CC-4、XS-1、WY-14、XS-2、WY-3。

2.2.2 灰色關(guān)聯(lián)度評價 為了準確的對選育新品系進行評價，根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度理論和分析方法的要求，需要構(gòu)建出理想品種即理想數(shù)列（X0）進行比較，測定的各指標為比較數(shù)列（Xi）[22]。根據(jù)茶產(chǎn)業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)驗和前人研究結(jié)果進行理想品種的構(gòu)建，生長勢、發(fā)芽密度、一芽二葉百芽質(zhì)量、水浸出物、總游離氨基酸、耐寒性、耐旱性、綠茶品質(zhì)得分在適宜范圍內(nèi)屬于指標值越大越好[19]，取比較數(shù)列中的最大值，分別為4、145個/1 109 cm2、34.8 g、51.49%、5.09%、4、4；茶多酚、咖啡堿、EGC、EC、ECG、EGCG等對茶葉品質(zhì)的苦、澀味有重要貢獻，屬于負相關(guān)指標[19]，在適宜范圍內(nèi)均取最小值，分別為16.40%、3.23%、0.33%、0.26%、1.49%、7.14%；根據(jù)綠茶選種目標一芽一葉期越早越好，在適宜范圍內(nèi)取最小值，取值1。之后將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，對性狀值越大越好的，用Xi 數(shù)值除以相應的X0 數(shù)值；對性狀值越小越好的，用X0數(shù)值除以相應的Xi數(shù)值，構(gòu)建出無單位的新數(shù)列[23]。各性狀的權(quán)重值由3位從事多年茶樹品種選育的工作人員根據(jù)性狀的貢獻度進行賦值，分別為生長勢（0.09）、發(fā)芽密度（0.08）、一芽二葉百芽質(zhì)量（0.08）、一芽一葉期（0.10）、水浸出物（0.06）、總游離氨基酸（0.07）、茶多酚（0.06）、咖啡堿（0.04）、EGC（0.02）、EC（0.02）、ECG（0.03）、EGCG（0.03）、耐寒性（0.06）、耐旱性（0.06）、綠茶品質(zhì)得分（0.20）。根據(jù)公式（3）計算出各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，之后利用公式（4）計算出各品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表3。結(jié)果中的加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大，說明該品種的綜合評價越好。比對照福鼎大白茶綜合評價較好的有7個品系，依次為FZ-2、FZ-1、WY-14、CC-4、XS-1、FL-1、XS-2。

2.2.3 主成分分析評價 對選育新品系的性狀指標進行主成分分析，在進行主成分分析之前，需對性狀指標的正負貢獻進行數(shù)據(jù)標準化轉(zhuǎn)換，之后進行分析[24]。結(jié)果見圖2，前5 個主成分的特征值大于1，累積方差貢獻率達到80.82%，說明所提取的5 個主成分可以解釋新品系性狀總變異的80.867%的信息，可以對其進行綜合評價。使用各主成分中性狀的載荷值除以對應主成分初始特征值的算術(shù)平方根，得出各個主成分中性狀的特征向量，依據(jù)特征向量構(gòu)建線性方程模型，再以5 個主成分所對應的初始特征值除以5 個主成分初始特征值之和作為權(quán)重[25]，最終建立出茶樹資源的綜合評價指數(shù)模型Y=0.37×PC1+0.22×PC2+0.17×PC3+0.13×PC4+0.1×PC5。評價結(jié)果見表3，比對照福鼎大白茶綜合評價較好的有7 個品系，依次為FZ-1、FZ-2、XS-1、FL-1、CC-4、XS-2、WY-14。

圖2 主成分分析的雙標圖Fig.2 Biplot graph of principal component analysis

2.2.4 3 種綜合評價方法的比較 將3 種綜合評價方法進行比較，結(jié)果見表3。與對照福鼎大白茶進行比較分析，3 種評價方法均有7 份品系比對照的綜合評價好，灰色關(guān)聯(lián)度法和主成分分析法的結(jié)果完全相同，但在排序上存在一定差別，出現(xiàn)此種情況的原因在于2種評價方法所使用的性狀權(quán)重值不同，灰色關(guān)聯(lián)度法采用的權(quán)重為根據(jù)品種選育專家的生產(chǎn)實際進行的賦值，而主成分分析法的權(quán)重采用的為數(shù)據(jù)統(tǒng)計中各主成分的初始特征值占比，因此出現(xiàn)排序差別，但在進行品種評價時，目的在于篩選出優(yōu)于對照的品系，而不是對品系進行排序。隸屬函數(shù)法所得到的結(jié)果與另外2種方法存在部分差別，在隸屬函數(shù)法中WY-3 比對照福鼎大白茶好，但在另外2 種方法中均比對照福鼎大白茶差，主要的原因在于隸屬函數(shù)法在評價時利用的是各性狀的隸屬函數(shù)值，沒有對性狀賦予權(quán)重，但茶樹的各性狀對茶樹品種選育的重要程度存在差別，所以此種方法在評價時會出現(xiàn)偏差，在使用隸屬函數(shù)法評價時，可考慮加入性狀權(quán)重進行評價。因此，綜合各方面來看，灰色關(guān)聯(lián)度法和主成分分析法可以作為茶樹新品系的綜合評價方法。且最終篩選出FZ-1、FZ-2、XS-1、FL-1、CC-4、XS-2 和WY-14 等7 份優(yōu)于對照的新品系，可進一步進行推廣示范種植。

表3 3種綜合評價結(jié)果比較Tab.3 Comparison of three comprehensive evaluation results

3 結(jié)論與討論

本研究對江西省選育出的19份新品系的14項性狀指標和制作綠茶品質(zhì)進行了鑒定，通過描述統(tǒng)計分析顯示各品系的性狀之間差異性較大，變異系數(shù)為7.98%～65.46%，其中耐寒性、耐旱性、EGC、生長勢、一芽一葉期、EC、ECG、總游離氨基酸等最大，說明其改良潛力最大。在進行茶樹遺傳改良時，要充分利用地方茶樹資源的遺傳多樣性，江西省原生茶樹種質(zhì)資源多樣性豐富，其表型多樣性指數(shù)平均值達到1.95[26]，化學成分多樣性指數(shù)平均值達到1.91[3]，與云南、四川、陜西和廣西相近[3,26]，有效的利用與發(fā)揮出其遺傳多樣性的優(yōu)勢，對江西茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

以滿足供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為重點的多元化產(chǎn)品為目標的特異茶樹品種選育和區(qū)域化品種選育是現(xiàn)在工作的重點[6]，如湖南省選育的高氨基酸品種‘黃金茶1號’和‘黃金茶2號’等[27]，浙江省選育的黃化系列‘黃金芽’和‘中黃1 號’等[28]，對于地方茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用。本研究選育新品系中FZ-1 為高發(fā)芽密度品系、YB-2 為特早生品系、XS-H1 和SC-1 為高水浸出物品系、FZ-2 為高氨基酸品系、WY-15為高EGCG 品系，這些特異品系的功能利用有待進一步研究。FL-1 和WY-3 為制作綠茶品質(zhì)最好的品系，這兩個品系分別選自于浮梁種和婺源種，‘浮梁種’和‘婺源種’為我國早期鑒定的優(yōu)良地方品種，且婺源和浮梁是我國歷史名茶產(chǎn)區(qū)，有針對性地從優(yōu)良群體種（寧州種、狗牯腦種、鉛山群體種、崇義苦茶、寧都巖茶等）中篩選適宜當?shù)胤N植和推廣的良種，能夠有效地發(fā)揮出當?shù)仄贩N的特色優(yōu)勢，制作具備傳統(tǒng)風味的名優(yōu)茶。采用此種區(qū)域化的品種選育方法，將有助于進一步推進江西省茶產(chǎn)業(yè)良種化進程。

3種綜合評價方法中灰色關(guān)聯(lián)度法和主成分分析法的一致性較高，可以作為茶樹新品系綜合評價的新方法，但在使用主成分分析法評價時需先依據(jù)性狀的正負貢獻進行數(shù)據(jù)標準化轉(zhuǎn)化，之后再進行綜合評價。最終篩選出了FZ-1、FZ-2、XS-1、FL-1、CC-4、XS-2 和WY-14 等7 份綜合評價優(yōu)于對照的新品系，此7 份新品系可進行DUS 測試，進行新品種登記，進一步進行推廣示范種植。茶樹資源的性狀涉及較多，本研究僅對部分關(guān)鍵性狀進行了鑒定評價，且制茶品質(zhì)僅以綠茶為代表，需進一步擴大性狀鑒定，應用更全面的指標體系建立判斷矩陣，以提高評價的準確度與科學性。

致謝：江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（JXARS-02）江西省茶葉質(zhì)量與安全控制重點實驗室項目（20192BCD 40007）同時對本研究給予了資助，謹致謝意！