Minerals in Oolong Tea Germplasms
-
摘要:目的 探明不同乌龙茶种质资源中矿质元素含量特征，明确乌龙茶种质资源的特征矿质元素，筛选出矿质营养高效的种质，为乌龙茶品种创新提供科学依据。方法 以34份乌龙茶种质资源为试材，测定18种主要矿质元素含量，运用因子分析和聚类分析对矿质元素含量特征进行分析和评价。结果 18种矿质元素平均含量由高到低次序为K＞P＞S＞Mg＞Ca＞Mn＞Al＞Fe＞Na＞Zn＞Ba＞Cu＞B＞Ti＞Ni＞Cr＞Co＞Se，变异系数在15.75%～69.43%，遗传多样性指数为1.27～2.21。Shapiro-Wilk检验表明B、K、Mg、Mn、Na、Ni、P、S、Se、Zn等10种元素含量呈正态分布，Al、Ba、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Ti等8种元素含量呈偏态分布。相关性分析表明各元素之间存在复杂的关联性。通过主成分分析，将18种矿质元素综合为5个主成分，代表了18种矿质元素77.40%的信息。聚类分析将34份乌龙茶种质资源分为3类。结论 34份乌龙茶种质资源中18种矿质元素的组成存在差异，乌龙茶种质资源的特征元素是Mn、Ca、Mg、Al、K、P、S，可分为高P、Zn，低Al、Ca、Mn、Mg类型，高Al、Ca、Mn、Mg、K、S类型和低K、P、S、Zn类型3类。矿质元素富集能力强、矿质营养高效的5份乌龙茶种质是芝兰香、本山、瑞香、铁观音、黄旦，可作为推广栽培、新品种选育和产品开发的优良亲本材料。Abstract:Objective Characteristics and contents of minerals in Oolong tea germplasms were studied to facilitate the classification, cultivar selection, and new variety breeding on tea plants.Method Contents of 18 minerals in 34 Oolong tea germplasms were determined by ICP-OES, and classified using principal component and cluster analyses.Result The average mineral contents in the specimens were found to be in the order of K＞P＞S＞Mg＞Ca＞Mn＞Al＞Fe＞Na＞Zn＞Ba＞Cu＞B＞Ti＞Ni＞Cr＞Co＞Se. The coefficients of variation ranged from 15.75% on P to 69.43% on Ti. The average genetic diversity indices varied from 1.27 on Ti to 2.21 on Zn. The contents of B, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, S, Se, and Zn followed the normal distribution pattern, while those of Al, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, and Ti a skew distribution, according to a W test. The correlations among these minerals were complex. The principal component analysis classified the 18 minerals into 5 groups that covered 77.40% of the total. By the cluster analysis, the 34 tea germplasms were grouped into 3 categories.Conclusion Mainly Mn, Ca, Mg, Al, K, P and S, the mineral compositions in the 34 Oolong tea germplasms differed. Based on their varied contents, the germplasms were classified into 3 types including (a) high P, Zn and low Al, Ca, Mn, Mg, (b) high Al, Ca, Mn, Mg, K, S, and (c) low K, P, S, Zn. Five Oolong teas with high mineral accumulation capacity and nutritional value were Zhilanxiang, Benshan, Ruixiang, Tieguanyin, and Huangdan, which were considered desirable cultivars for large scale cultivation and new variety breeding as well as product development for marketing.
-
Keywords:
- Oolong tea /
- germplasm /
- minerals /
- cluster analysis /
- principal component analysis
-
喜树Camptotheca acuminata Decne为喜树属蓝果树科植物，树干高大通直、树内含丰富的喜树碱，因而是国内外优良的木材、化工以及城市绿化观赏树种，同时也是我国第一批国家重点保护野生植物。生产上喜树以播种、扦插繁殖为主[1]。但播种育苗周期长、繁殖系数低、易变异。而扦插繁殖繁殖速度快、纯度高、根系发达、移植成活率高、生长快。但喜树嫩枝扦操作复杂，技术含量较高，若技术环节掌握不当，就会造成喜树育苗成活率低。
近年来，关于树种嫩枝扦插的研究文献较多[2]，其中吲哚丁酸(IBA)与生根粉(ABT)在植物扦插生根中的应用较为广泛[3-6]。许多研究表明插穗内源激素的动态平衡，共同调控不定根的发生[7-8]。用IAA/ABA比值可用来表示高山杜鹃的生根能力[9]。金雀花硬枝在扦插生根过程中，内源IAA含量、IAA/ZT、IAA/ABA、ZT/ABA均高于CK，ABA含量低于CK[10]。插穗ABA和IBA含量与嫩枝插穗愈伤组织诱导率无显著相关性[11]。激素处理过的兴安圆柏插穗，高IAA/ABA和低浓度的GA含量，利于愈伤和根源基的形成[12]。
本课题组前期研究表明，促进喜树扦插生根效果较好的生长调节剂主要有IBA和ABT，两者生根效应各有优长，IBA诱导的不定根细而长，纤维质；ABT诱导的不定根少而粗呈刷状。若将两者混用比单独使用效果好。但关于IBA和ABT对喜树扦插内源激素的影响方面的研究国内外尚属空白。因此本试验采用IBA与ABT不同浓度组合处理喜树插穗，来研究其对喜树扦插成活的影响，分析扦插过程中内源激素变化的规律，阐明扦插生根的调控机理，以期为喜树大面积繁育苗木提供理论依据和生产指导。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2015年3~6月河南科技大学进行，选均匀一致、生长健壮、无病虫害的2年生喜树嫩枝，剪成上平下斜15 cm左右为插穗。
1.2 试验设计及方法
插穗基部用0.1%的多菌灵溶液消毒0.5 h，然后在不同浓度组合IBA、ABT处理液中浸蘸20 s。选对喜树扦插生根效果较好的IBA、ABT质量浓度[1]组合为：(1) IBA 600 mg·L-1+ABT 600 mg·L-1；(2) IBA 800 mg·L-1+ABT 800 mg·L-1；(3) IBA 1 000 mg·L-1+ABT 1 000 mg·L-1。以清水为对照，每个处理50株，设3个重复。扦插基质为草炭:珍珠岩=1:1。扦插52 d统计插穗成活率、新生叶片数量。
1.3 扦插管理
扦插时保持插穗间距均匀，扦插深度5~8 cm，蜡封切口。扦插后每10 d取1次样，进行各项激素指标测定。取样时，随机取幼叶及插条基部2 cm，蒸馏水冲洗干净后所取鲜样迅速用液氮固定, 保存于超低温冰箱中。
1.4 激素测定
称取1.0 g样品, 加入4 mL内含100 mg PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的80%甲醇提取液, 弱光冰浴研磨，匀浆, 转入10 mL离心管，4℃下提取4 h，1 000 r·min-1离心15 min, 取上清，Sep-PakC18柱纯化2次，滤液定容至1.5 mL。采用酶联免疫法(ELISA)测定样品中脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和玉米素(ZR)含量。试剂盒购于中国农业大学。
1.5 数据处理
试验数据采用Excel及DPS 7.05进行统计与处理。
2. 结果与分析
2.1 不同处理对喜树插穗生长状况的影响
从表 1可以看出，52 d后，对照插穗平均每株为3片叶片，而经过IBA和ABT处理后，可显著促进喜树插穗的新生叶片数量，数量维持在4~6片，为对照的1.3~2.0倍。从表 1还可以看出，
表 1 不同处理对喜树插穗新叶数量及生根率的影响Table 1. Effect of treatments on number of new leaves and rooting rateIBA+ABT
/(mg·L-1)新生叶片数量
/个生根率
/%600+600 6±0.22 b 43.33±1.2 b 600+800 5±0.16 b 51.67±1.8 bc 600+1000 6±0.18 b 48.33±1.5 b 800+600 4±0.11 b 50.00±2.0 bc 800+800 4±0.13 b 55.00±1.7 c 800+1000 6±0.17 b 55.00±2.1 c 1000+600 6±0.31 b 58.33±1.6 c 1000+800 5±0.26 b 65.00±2.1 d 1000+1000 5±0.22 b 75.00±1.8 e 清水对照 3±0.12 a 33.00±0.8 a 注：同列数据后不同小写字母为差异显著(P < 0.05)。下表同。 IBA和ABT组合中，质量浓度高于600 mg·L-1时，能显著提高喜树生根率。为此，本试验选对喜树扦插生根效果较好且差异显著的组合：(1) IBA 600 mg·L-1+ABT 600 mg·L-1；(2) IBA 800 mg·L-1+ABT 800 mg·L-1；(3) IBA 1 000 mg·L-1+ABT 1 000 mg·L-1。
2.2 不同处理对叶、插穗IAA含量变化的影响
IAA主要是控制植物的营养生长，其含量多少直接影响植物扦插不定根的形成。本试验结果(表 2)表明，总体而言经IBA和ABT处理后，可有效增加喜树扦插过程中插穗叶及基部茎段内源激素IAA含量，且IBA和ABT质量浓度越大，内源IAA含量越高。其中，叶及基部茎都在扦插后第40 d增幅最大。IBA 1 000 mg·L-1+ABT 1 000 mg·L-1处理时，叶、茎内源IAA含量分别比对照增加57.5%、77.4%。各处理间的不同之处在于，处理B、处理C叶IAA含量处理前期升高，在第20~30 d时降低，之后有显著增加，这可能与这一时期2处理发生新生叶、根较多，需要消耗更多的IAA有关。
表 2 不同处理对叶、插穗内IAA含量变化的影响Table 2. Changes on IAA in camptotheca cuttingsby treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 20.2±1.2 a 28.1±1.7 a 35.5±1.3 a 40.1±0.5 a 60.2±1.8 a 处理1 21.3±1.1 a 36.5±2.1 b 48.3±1.1 b 55.1±1.4 b 66.3±1.9 ab 处理2 21.5±0.7 a 39.3±1.8 b 36.1±1.7 a 62.2±1.6 c 69.5±2.1 b 处理3 22.4±0.9 a 45.2±1.2 c 35.2±1.6 a 63.1±2.1 c 86.4±2.4 c 插穗 CK 0 9.3±0.5 a 23.3±1.4 a 31.0±0.6 a 49.5±1.5 a 处理1 0 22.1±1.1 b 32.2±1.1 b 39.6±0.5 b 51.2±1.7 a 处理2 0 24.3±0.9 b 30.5±0.8 b 46.5±1.3 c 60.1±1.9 b 处理3 0 26.4±0.6 b 32.6±0.6 b 55.0±2.3 d 75.3±1.8 c 2.3 不同处理对叶、插穗GA3含量变化的影响
表 3表明，经IBA和ABT处理后，喜树扦插过程中插穗叶及基部茎段内源激素GA3含量随扦插时间延长而增加趋势。但各处理中，IBA和ABT质量浓度越大GA3含量越低，且插穗茎段内GA3含量低于相应叶内GA3含量。其中，处理C叶GA3含量第30 d显著低于对照24.8%；茎段GA3含量第40 d显著低于对照35.0%。
表 3 不同处理对叶、插穗内GA3含量变化的影响Table 3. Changes on GA3in camptotheca cuttings by treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 351.1±15.8 c 507.5±25.1 c 638.5±10.4 c 901.2±41.4 c 1050.6±66.0 b 处理1 303.5±20.1 b 431.4±19.6 b 550.3±15.0 b 752.3±33.3 b 982.4±52.3 a 处理2 260.4±16.7 b 407.2±31.2 ab 501.2±12.6 ab 723.4±23.6 ab 1002.6±55.5 b 处理3 135.6±10.6 a 383.5±910.7 a 480.2±31.6 a 700.6±31.1 a 981.4±22.7 a 插穗 CK 151.2±9.4 b 182.1±10.1 c 221.5±10.3 b 250.7±12.6 b 331.5±22.1 c 处理1 120.5±10.1 a 153.5±8.6 b 166.1±12.1 a 182.5±10.7 a 232.2±11.5 b 处理2 115.3±10.0 a 133.7±7.4 a 151.4±11.6 a 177.7±6.7 a 215.0±12.3 b 处理3 123.1±8.7 a 138.0±6.6 a 143.6±10.2 a 162.9±5.5 a 186.4±9.4 a 2.4 不同处理对叶、插穗ZR含量变化的影响
表 4表明，经IBA和ABT处理后，喜树扦插过程中插穗叶及基部茎段内源激素ZR含量随扦插时间的延长表现为不同的变化趋势。叶内源激素ZR含量随扦插时间的延长逐渐增加，第20 d时各处理ZR含量均高于对照，但第30 d时处理B、C显著低于对照，分别比对照降低了11.3%、15%。可能与处理B、C新生叶、根数量较多，需要消耗较多的ZR有关。基部茎段内源激素ZR含量随扦插时间的延长呈前30 d降低后期增加的趋势。第30 d时，处理C最低，比对照降低了68%，说明处理C用于生根消耗的激素ZR较其他处理高。
表 4 不同处理对叶、插穗内ZR含量变化的影响Table 4. Changes on ZR in camptotheca cuttings by treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 31.2±10.3 a 250.2±19.4 a 600.1±20.5 b 752.3±30.5 b 815.7±22.5 a 处理1 33.3±20.4 a 362.3±20.0 b 712.5±22.6 c 780.7±32.7 b 802.3±16.7 a 处理2 35.2±9.8 a 402.1±21.5 c 532.1±12.0 a 653.1±21.1 a 810.8±14.3 a 处理3 43.0±12.2 b 472.3±22.9 d 510.2±11.6 a 634.6±20.5 a 798.6±25.5 a 插穗 CK 15.5±1.1 a 12.0±0.4 c 10.0±0.7 c 28.2±1.3 c 33.4±1.6 b 处理1 12.1±0.9 a 11.3±0.2 ab 8.6±0.1 b 15.1±1.1 a 28.2±2.2 ab 处理2 13.5±1.3 a 9.6±0.1 b 7.5±0.1 b 16.4±0.5 a 24.0±1.4 a 处理3 14.6±0.7 a 5.1±0.0 a 3.2±0 a 18.3±0.1 b 26.7±0.9 a 2.5 不同处理对叶、插穗ABA含量变化的影响
植物ABA具有抑制茎叶生长的作用。表 5表明，经IBA和ABT处理后，喜树扦插过程中插穗叶、茎段内ABA含量显著升高，且低于对照值。各处理间ABA含量随IBA和ABT质量浓度增加而降低，叶、茎段均在扦插第30 d时，显著低于对照值，其中，处理C叶、茎段ABA含量分别比对照降低19.2%、32.2%。可见，经IBA和ABT处理可显著抑制喜树扦插ABA生成，降低ABA对插穗叶、根的抑制作用。
表 5 不同处理对叶、插穗内ABA含量变化的影响Table 5. Changes on ABA in camptotheca cuttingsby treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 202.1±10.5 b 253.3±12.8 c 521.7±33.5 b 501.4±22.1 b 488.8±17.6 c 处理1 183.2±9.5 b 231.1±11.6 b 510.4±34.8 b 493.2±24.6 b 478.5±13.5 bc 处理2 165.0±6.6 a 210.5±22.2 a 499.6±44.1 b 471.5±18.8 ab 452.1±26.5 b 处理3 153.5±10.4 a 193.1±14.3 a 421.6±15.7 a 451.6±16.7 a 411.6±22.2 a 插穗 CK 133.6±10.0 b 199.5±15.0 c 230.1±16.7 c 302.1±15.7 c 330.5±23.1 c 处理1 132.7±9.1 b 175.9±13.7 b 188.2±10.3 b 268.0±9.4 b 303.1±10.5 b 处理2 121.4±13.3 ab 163.7±12.8 b 173.4±11.4 ab 243.2±6.5 a 287.3±10.0 ab 处理3 110.1±10.2 a 135.2±9.4 a 156.0±9.4 a 220.1±7.8 a 268.1±7.7 a 2.6 不同处理对叶、插穗IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA变化的影响
植物内IAA、GA3、ZR具有延缓衰老促进生长发育的生理效应，但ABA促进植物衰老、抑制生长。高比值的IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA利于延缓植物衰老促进生长。本试验结果(表 6)表明，IBA和ABT处理后，可显著提高喜树扦插过程中插穗叶、茎段内IAA/ABA，且IBA和ABT浓度越大，IAA/ABA比值越高。插穗叶、茎段内IAA/ABA最高值分别出现在第20、30 d，处理C最大比值分别比对照提高114.0%、150.0%。插穗叶、茎段内ZR/ABA变化与IAA/ABA变化类似，最高值分别出现在第20、30 d(表 7)，处理C最大比值分别比对照提高151.4%、39.9%。这种情况也正好与本试验中，处理C插穗第20 d为新生叶集中期、第30 d为新生根系集中期的现象一致。
表 6 不同处理对叶、插穗内IAA/ABA含量变化的影响Table 6. Changes on IAA/ABA in camptotheca cuttingsby treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 0.10±0.003 a 0.11±0.002 a 0.07±0.006 a 0.08±0.005 a 0.12±0.002 a 处理1 0.12±0.02 ab 0.16±0.002 b 0.09±0.002 b 0.10±0.003 b 0.14±0.003 b 处理2 0.13±0.002 b 0.19±0.001 c 0.09±0.001 b 0.13±0.003 c 0.15±0.005 b 处理3 0.14±0.008 b 0.24±0.001 d 0.11±0.002 c 0.14±0.003 c 0.18±0.006 c 插穗 CK 0.00 0.05±0.002 a 0.10±0.001 a 0.10±0.001 a 0.15±0.002 a 处理1 0.00 0.13±0.001 b 0.17±0.002 b 0.15±0.002 b 0.17±0.003 b 处理2 0.00 0.15±0.002 b 0.17±0.002 b 0.19±0.002 c 0.21±0.012 c 处理3 0.00 0.19±0.001 c 0.25±0.002 c 0.23±0.002 d 0.21±0.015 c 表 7 不同处理对叶、插穗内ZR/ABA含量变化的影响Table 7. Changes on ZR/ABA in camptotheca cuttingsby treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 0.15±0.003 a 0.99±0.008 a 1.15±0.008 a 1.30±0.006 a 1.67±0.012 a 处理1 0.18±0.005 a 1.57±0.009 b 1.29±0.017 b 1.47±0.005 c 1.68±0.013 a 处理2 0.21±0.006 b 1.91±0.072 b 1.30±0.006 b 1.39±0.008 ab 1.80±0.021 b 处理3 0.28±0.009 c 2.48±0.093 c 1.50±0.007 c 1.41±0.016 b 1.95±0.018 c 插穗 CK 0.04±0.002 a 0.06±0.001 a 0.09±0.006 a 0.04±0.003 a 0.07±0.002 a 处理1 0.05±0.005 b 0.06±0.002 a 0.09±0.005 a 0.06±0.005 b 0.09±0.003 b 处理2 0.04±0.005 a 0.05±0.001 a 0.11±0.004 b 0.07±0.006 b 0.09±0.002 b 处理3 0.05±0.006 b 0.06±0.002 a 0.12±0.002 c 0.08±0.007 c 0.10±0.005 b 本试验中IBA和ABT处理后，喜树插穗叶、茎段内GA3/ABA比值变化并不如ZR/ABA、IAA/ABA那样显著。各处理插穗叶、茎段内GA3/ABA比值对各自对照无显著差异(表 8)。
表 8 不同处理对叶、插穗内GA3/ABA含量变化的影响Table 8. Changes on GA3/ABA in camptotheca cuttingsby treatments of IBA and ABT[单位/(ng·g-1FW)] 处理 扦插后天数/d 10 20 30 40 50 幼叶 CK 1.75±0.12 c 1.76±0.09 a 0.60±0.09 a 1.30±0.06 a 1.90±0.07 a 处理1 1.67±0.13 b 1.86±0.08 a 1.00±0.08 b 1.41±0.02 ab 2.05±0.20 a 处理2 1.58±0.09 b 1.90±0.13 b 1.00±0.03 b 1.54±0.03 b 2.22±0.02 b 处理3 0.85±0.06 a 2.00±0.14 b 1.00±0.02 b 1.56±0.03 b 2.39±0.03 b 插穗 CK 0.90±0.07 a 0.81±0.07 a 0.82±0.06 a 0.61±0.03 a 0.66±0.01 a 处理1 0.91±0.05 a 0.85±0.06 a 0.88±0.05 a 0.68±0.04 ab 0.76±0.02 b 处理2 0.95±0.04 a 0.79±0.05 a 0.87±0.03 a 0.73±0.02 ab 0.73±0.03 b 处理3 1.09±0.08 b 1.02±0.07 b 0.92±0.01 b 0.76±0.03 b 0.69±0.04 a 可见，高量的IBA和ABT组合主要是通过增大IAA/ABA、ZR/ABA比值，来促进喜树插穗多生根叶、提高成活率的。因而IAA/ABA、ZR/ABA比值可作为衡量喜树插穗成活质量的2个检验指标，而非GA3/ABA。
3. 讨论与结论
本试验研究结果表明，经IBA和ABT处理后，可有效增加喜树扦插过程中插穗叶及基部茎段内源激素IAA含量。IAA和插穗生根潜力密切相关，插穗内较高浓度的IAA有利于根原基分化形成和皮部生根，是促进不定根形成的主要激素[13]，且IAA与生根率关系最密切[14]。结果与华北五角枫扦插生根过程中内源IAA增加类似。
GA对细胞分裂和伸长有促进作用，且GA含量的增加与插条愈伤组织的形成和不定根的发生呈正相关性[15]，但扦插时并非插穗内GA含量越高越好，相反高量内源GA3(高于25 ng·mg-1·g-1FW)会抑制插穗不定根的形成[14]，本试验结果表明，喜树扦插过程中插穗叶及基部茎段内源激素GA3在扦插期间含量增加，但经IBA和ABT处理后，各处理插穗叶及基部茎段内源激素GA3含量均低于对照值，说明处理后更有利于喜树插条愈伤组织形成和不定根的发生。
经IBA和ABT处理后，叶内源激素ZR含量随扦插时间的延长逐渐增加，第20 d时各处理ZR含量均高于对照，但第30 d时处理B、C显著低于对照，可能与处理B、C新生叶、根数量较多，需要消耗较多的ZR有关。喜树基部茎段内源激素ZR含量随扦插时间的延长呈前30 d降低，后期增加的趋势，这中前期低浓度的内源ZR适宜于促进根原基分化形成，而后期较高量的内源ZR有利于根原基生长发育[14]。
经IBA和ABT处理后，喜树扦插过程中插穗叶、茎段内ABA含量显著升高，且低于对照值。这与波叶金桂插穗ABA变化趋势结论一致[16]，表明喜树扦插成活率与插穗内ABA质量浓度呈负相关，且高量的ABA是影响生根效果的重要因素[17]，但经IBA和ABT处理后低量的内源ABA更有助于喜树扦插生根。
研究表明，高的IAA/ABA值有利于扦插过程中根原基的分化与形成，低的IAA/ABA值促进扦插过程中不定根的伸长；高水平的IAA/ZR值有助于根原基分化形成，较低的IAA/ZR值有利于不定根的伸长；低水平的GA3/ABA值有利于根原基的分化形成，较高的GA3/ABA值促进不定根的伸长[18-19]。本试验表明，IBA和ABT处理后，可显著提高喜树扦插过程中插穗叶、茎段内IAA/ABA和ZR/ABA(表 7)，且IBA和ABT浓度越大，比值越高。但喜树插穗叶、茎段内GA3/ABA比值变化不如ZR/ABA、IAA/ABA变化显著。可见，高量的IBA和ABT组合主要是通过增大IAA/ABA、ZR/ABA比值，来促进喜树插穗多生根叶、提高成活率的。因而可将IAA/ABA、ZR/ABA比值作为衡量喜树插穗成活质量的2个重要检验指标。
此外，植物成活难易程度除了和插穗内源激素含量有关，还和扦插内可溶性糖含量、淀粉含量、POD、IAAO、木质素含量等活性密切相关[20-22]，影响喜树插穗成活的内在生理因素，尚待进一步研究。
-
![]()
图 1 34份乌龙茶种质资源基于18种矿质元素含量的聚类分析
Figure 1. Clusters of 34 Oolong tea germplasms based on contents of 18 minerals
表 1 供试乌龙茶种质资源基本情况
Table 1 Basic information on Oolong tea germplasms
序号 No. 编号 Code 名称 Name 来源 Origin 序号 No. 编号 Code 名称 Name 来源 Origin 1 OTG01 梅占 Meizhan 福建 Fujian 18 OTG18 紫玫瑰 Zimeigui 福建 Fujian 2 OTG02 毛蟹 Maoxie 福建 Fujian 19 OTG19 大红袍 Dahongpao 福建 Fujian 3 OTG03 铁观音 Tieguanyin 福建 Fujian 20 OTG20 春闺 Chungui 福建 Fujian 4 OTG04 黄旦 Huangdan 福建 Fujian 21 OTG21 秋香 Qiuxiang 福建 Fujian 5 OTG05 福建水仙 Fujianshuixian 福建 Fujian 22 OTG22 矮脚乌龙 Aijiaowulong 福建 Fujian 6 OTG06 本山 Benshan 福建 Fujian 23 OTG23 白毛猴 Baimaohou 福建 Fujian 7 OTG07 大叶乌龙 Dayewulong 福建 Fujian 24 OTG24 赤叶奇兰 Chiyeqilan 福建 Fujian 8 OTG08 茗科1号 Mingkeyihao 福建 Fujian 25 OTG25 青心奇兰 Qingxinqilan 福建 Fujian 9 OTG09 黄观音 Huangguanyin 福建 Fujian 26 OTG26 城门 Chengmen 广东 Guangdong 10 OTG10 丹桂 Dangui 福建 Fujian 27 OTG27 探春香 Tanchunxiang 广东 Guangdong 11 OTG11 春兰 Chunlan 福建 Fujian 28 OTG28 芝兰香 Zhilanxiang 广东 Guangdong 12 OTG12 瑞香 Ruixiang 福建 Fujian 29 OTG29 棕榈香 Zonglüxiang 广东 Guangdong 13 OTG13 金牡丹 Jinmudan 福建 Fujian 30 OTG30 软枝乌龙 Ruanzhiwulong 台湾 Taiwan 14 OTG14 黄玫瑰 Huangmeigui 福建 Fujian 31 OTG31 翠玉 Cuiyu 台湾 Taiwan 15 OTG15 肉桂 Rougui 福建 Fujian 32 OTG32 金萱 Jinxuan 台湾 Taiwan 16 OTG16 佛手 Foshou 福建 Fujian 33 OTG33 青心大冇 Qingxindamao 台湾 Taiwan 17 OTG17 九龙袍 Jiulongpao 福建 Fujian 34 OTG34 青心乌龙 Qingxinwulong 台湾 Taiwan 
下载: 导出CSV
表 2 乌龙茶种质资源矿质元素含量的基本统计参数和遗传多样性指数
Table 2 Statistic and diversity indices on minerals in Oolong tea germplasms
元素 Elements 平均值 Mean/(mg·kg−1) 范围 Range/(mg·kg−1) 变异系数 CV/% 遗传多样性指数 H' K 9 254.86±1 709.11a 6 411.33～12 680.00 18.47 1.87 P 2 756.54±434.19b 1 531.52～3 495.52 15.75 1.99 S 1 422.59±271.97c 607.45～1 954.45 19.12 1.95 Mg 971.75±190.89d 643.71～1 537.05 19.64 1.99 Ca 955.77±230.80d 569.44～1 582.44 24.15 1.99 Mn 521.56±143.30e 294.84～882.09 27.48 2.05 Al 229.99±99.19f 79.62～558.02 43.13 1.85 Fe 54.96±31.51f 25.71～192.36 57.34 1.41 Na 23.73±6.67f 13.11～42.70 28.10 1.97 Zn 22.75±4.44f 13.40～30.39 19.53 2.21 Ba 6.72±2.80f 3.05～15.15 41.75 1.82 Cu 6.52±1.42f 4.02～10.05 21.79 1.92 B 5.13±1.35f 2.70～8.02 26.40 2.17 Ti 2.64±1.83f 0.88～11.51 69.43 1.27 Ni 1.88±0.59f 0.98～3.59 31.41 2.01 Cr 1.10±0.38f 0.58～2.39 34.48 1.76 Co 0.43±0.20f 0.21～1.01 46.22 1.93 Se 0.24±0.06f 0.09～0.39 28.87 2.19 注：同列数据后面标注不同小写字母表示差异达到显著水平（P＜0.05）。
Note: After the same column of data, different lowercase letters indicate significant differences(P ＜0.05).
下载: 导出CSV
表 3 乌龙茶种质资源矿质元素含量相关性
Table 3 Correlations among minerals in Oolong tea germplasms
元素 Elements Ca K Mg P S Al B Ba Co Cr Cu Fe Mn Na Ni Se Ti Zn Ca 1 K 0.185 1 Mg 0.738** 0.328 1 P −0.237 0.480** −0.042 1 S 0.277 0.582** 0.478** 0.493** 1 Al 0.498** −0.163 0.484** −0.310 −0.009 1 B 0.296 0.263 0.304 0.474** 0.481** 0.112 1 Ba 0.736** 0.114 0.471** −0.333 0.173 0.329 −0.076 1 Co 0.237 −0.071 0.336 −0.311 0.175 0.333 −0.010 0.053 1 Cr 0.295 −0.256 0.157 −0.320 −0.396* 0.542** −0.086 0.284 −0.065 1 Cu 0.438** 0.394* 0.562** 0.375* 0.399* 0.235 0.621** 0.303 −0.105 0.177 1 Fe 0.297 −0.115 0.347* −0.042 0.018 0.829** 0.153 0.088 0.104 0.590** 0.297 1 Mn 0.692** 0.005 0.582** −0.218 0.219 0.671** 0.479** 0.442** 0.419* 0.328 0.454** 0.429* 1 Na 0.270 0.169 0.408* 0.137 0.313 0.225 0.191 0.241 −0.121 0.354* 0.356* 0.342* 0.117 1 Ni 0.336 0.074 0.340* 0.019 0.005 0.196 0.253 0.218 0.019 0.224 0.391* 0.245 0.430* −0.085 1 Se 0.439** 0.362* 0.300 0.262 0.377* 0.235 0.556** 0.205 −0.083 0.127 0.504** 0.212 0.503** 0.137 0.321 1 Ti 0.192 −0.202 0.208 −0.074 −0.089 0.769** 0.073 0.050 0.088 0.622** 0.201 0.948** 0.322 0.261 0.160 0.125 1 Zn −0.002 0.215 0.041 0.508** 0.242 −0.241 0.226 0.012 −0.418* −0.181 0.246 −0.131 −0.190 0.106 0.187 0.227 −0.188 1 注：**表示在0.01水平（双侧）上显著相关，*表示在0.05水平（双侧）上显著相关。
Note: **and * mean significant difference at 0.01 and 0.05 levels, respectively.
下载: 导出CSV
表 4 乌龙茶种质资源矿质元素的主成分分析
Table 4 Principal component analysis on Oolong tea germplasms
矿质元素 Mineral elements 主成分 Principal component PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 Al（X1） 0.322 −0.261 0.077 0.156 0.023 B（X2） 0.209 0.287 0.110 0.229 −0.260 Ba（X3） 0.230 −0.040 −0.315 −0.455 0.176 Ca（X4） 0.340 0.003 −0.285 −0.208 0.033 Co（X5） 0.101 −0.145 −0.393 0.495 −0.005 Cr（X6） 0.206 −0.293 0.256 −0.276 0.034 Cu（X7） 0.291 0.238 0.113 −0.086 −0.058 Fe（X8） 0.290 −0.208 0.355 0.179 0.064 K（X9） 0.089 0.360 −0.077 0.036 0.204 Mg（X10） 0.334 0.079 −0.216 0.012 0.186 Mn（X11） 0.351 −0.061 −0.193 0.109 −0.258 Na（X12） 0.189 0.060 0.190 −0.121 0.577 Ni（X13） 0.199 0.039 0.006 −0.21 −0.518 P（X14） −0.012 0.403 0.327 0.169 0.013 S（X15） 0.158 0.358 −0.129 0.274 0.263 Se（X16） 0.247 0.213 0.056 −0.036 −0.264 Ti（X17） 0.242 −0.254 0.386 0.180 0.060 Zn（X18） −0.002 0.310 0.204 −0.320 −0.071 特征值 Eigen value 5.453 3.647 2.025 1.459 1.348 方差贡献率 Variance contribution rate/% 30.293 20.262 11.247 8.107 7.489 累积方差贡献率 Cumulative variance contribution rate/% 30.293 50.555 61.803 69.909 77.399
下载: 导出CSV
表 5 34份乌龙茶种质资源矿质元素各主成分得分及排序
Table 5 Principal components, comprehensive scores and ranking of 34 Oolong tea germplasms
编号 Code 主成分 Principal Components 综合得分 Score 排序 Sorting Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 OTG01 −1.335 1.471 0.754 −0.233 −0.994 −0.148 20 OTG02 2.600 0.776 0.979 0.746 −1.263 1.318 6 OTG03 4.492 0.143 −3.152 2.636 −2.458 1.375 4 OTG04 1.658 1.912 0.459 0.193 1.127 1.345 5 OTG05 −0.571 1.411 0.171 0.700 −0.231 0.222 12 OTG06 4.201 1.941 1.352 −0.174 −1.176 2.215 2 OTG07 2.700 −6.115 3.753 2.372 1.163 0.360 10 OTG08 −3.770 −0.126 0.838 0.053 −1.262 −1.502 32 OTG09 −2.992 0.477 −0.675 0.172 0.292 −1.097 29 OTG10 −1.287 −0.436 0.519 −1.114 −1.040 −0.760 24 OTG11 −0.030 1.460 −0.863 0.229 −1.634 0.111 16 OTG12 1.300 3.176 0.226 0.646 0.177 1.458 3 OTG13 −1.312 0.703 0.433 0.168 1.167 −0.135 19 OTG14 0.183 1.099 −0.019 0.417 1.924 0.587 9 OTG15 −0.828 1.367 0.646 0.651 −0.709 0.128 15 OTG16 −3.042 0.537 −0.419 1.795 0.629 −0.860 26 OTG17 −2.730 0.352 0.516 0.083 −0.859 −0.975 28 OTG18 −3.610 −1.247 0.081 0.178 0.984 −1.612 34 OTG19 0.356 0.200 −2.149 0.885 2.000 0.167 14 OTG20 −1.538 0.749 −0.204 0.379 1.132 −0.285 21 OTG21 −3.591 −0.356 0.123 −1.233 0.475 −1.563 33 OTG22 0.112 −1.481 −1.943 1.200 −0.030 −0.503 22 OTG23 −2.655 −0.634 −0.331 0.530 −0.002 −1.197 31 OTG24 2.113 −0.307 2.215 −0.434 −0.508 0.972 7 OTG25 0.790 −3.906 1.642 −1.606 −1.507 −0.791 25 OTG26 0.979 −1.393 −2.495 −2.009 −0.482 −0.602 23 OTG27 1.002 −3.752 −2.901 −0.916 −0.001 −1.108 30 OTG28 5.153 2.200 0.367 −1.087 2.582 2.781 1 OTG29 2.531 −1.145 −1.137 −3.233 1.120 0.294 11 OTG30 −0.947 0.845 0.991 −0.722 0.299 −0.052 17 OTG31 0.950 0.737 0.545 0.618 0.328 0.740 8 OTG32 −0.280 1.399 0.395 −1.006 −0.068 0.202 13 OTG33 −0.334 −2.817 −1.362 0.786 0.304 −0.954 27 OTG34 −0.269 0.761 0.645 −1.671 −1.477 −0.131 18
下载: 导出CSV
表 6 不同类群间矿质元素含量比较
Table 6 Mineral contents of 3 clusters of germplasms
元素 Elements 类群Ⅰ Cluster Ⅰ 类群Ⅱ Cluster Ⅱ 类群Ⅲ Cluster Ⅲ 平均值 Mean/ (mg·kg−1) 变异系数 CV/% 平均值 Mean/ (mg·kg−1) 变异系数 CV/% 平均值 Mean/ (mg·kg−1) 变异系数 CV/% Al 177.37±55.55 b 31.32 316.63±35.69 a 11.28 313.97±122.93 a 39.16 B 5.07±1.18 b 23.30 7.05±0.68 a 9.68 4.10±0.72 b 17.78 Ba 5.56±1.78 b 32.05 7.82±2.12 ab 27.18 9.06±3.78 a 41.71 Ca 851.39±158.88 b 18.66 1 163.60±235.33 a 20.22 1 099.87±245.11 a 22.29 Co 0.37±0.10 b 27.39 0.46±0.32 ab 69.76 0.58±0.24 a 42.67 Cr 0.91±0.14 b 16.19 1.30±0.27 a 21.02 1.47±0.54 a 36.74 Cu 6.23±1.23 b 19.79 8.61±1.42 a 16.51 5.98±0.58 b 9.83 Fe 42.15±14.70 b 34.88 85.43±12.52 a 14.66 69.56±50.75 ab 72.96 K 9 521.81±1 577.45 a 16.57 10 473.09±1 867.10 a 17.83 7 792.72±975.74 b 12.52 Mg 892.23±145.00 b 16.25 1 176.11±233.01 a 19.81 1 052.77±156.18 ab 14.84 Mn 444.06±104.14 b 23.45 709.79±109.73 a 15.46 607.35±84.86 a 13.97 Na 22.58±6.08 a 26.94 27.91±10.67 a 38.23 24.15±4.73 a 19.58 Ni 1.74±0.54 b 31.43 2.63±0.36 a 13.82 1.81±0.51 b 28.16 P 2 939.82±303.62 a 10.33 2 864.28±293.65 a 10.25 2 208.10±351.09 b 15.90 S 1 428.96±203.89 ab 14.27 1 677.94±197.86 a 11.79 1 246.30±354.04 b 28.41 Se 0.23±0.06 b 26.90 0.32±0.05 a 15.34 0.21±0.06 b 28.41 Ti 1.91±0.49 b 25.63 4.17±0.73 a 17.61 3.59±3.25 a 90.55 Zn 24.11±4.14 a 17.21 22.36±5.56 ab 24.89 19.43±2.82 b 14.52 注：同行数据后面标注不同小写字母表示差异达到显著水平（P＜0.05）。
Note: After the same row of data, different lowercase letters indicate significant differences（ P ＜0.05）.
下载: 导出CSV
-
[1] 蓝雪铭, 刘志彬, 倪莉. 乌龙茶保健功效的研究进展 [J]. 中国食品学报, 2014, 14(2):201−207. LAN X M, LIU Z B, NI L. Research progress in health functions of oolong tea [J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2014, 14(2): 201−207.(in Chinese)
[2] 吕海鹏, 林智, 张悦, 等. 普洱茶中主要矿质元素分析 [J]. 茶叶科学, 2013, 33(5):411−419. DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2013.05.003 LÜ H P, LIN Z, ZHANG Y, et al. Study on the content of the major mineral elements in Pu-erh tea [J]. Journal of Tea Science, 2013, 33(5): 411−419.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2013.05.003
[3] 严文滨, 郭雅玲, 江昕田, 等. 乌龙茶中的微量元素及其检测技术研究进展 [J]. 食品安全质量检测学报, 2017, 8(4):1312−1318. YAN W B, GUO Y L, JIANG X T, et al. Research Progress of trace elements in Oolong tea and its detection technology [J]. Journal of Food Safety & Quality, 2017, 8(4): 1312−1318.(in Chinese)
[4] 马建强, 姚明哲, 陈亮. 茶树种质资源研究进展 [J]. 茶叶科学, 2015, 35(1):11−16. DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2015.01.004 MA J Q, YAO M Z, CHEN L. Research progress on germplasms of tea plant (Camellia sinensis) [J]. Journal of Tea Science, 2015, 35(1): 11−16.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2015.01.004
[5] 王飞权, 冯花, 罗盛财, 等. 武夷名丛茶树种质资源农艺性状多样性分析 [J]. 中国农业科技导报, 2019, 21(6):43−54. WANG F Q, FENG H, LUO S C, et al. Diversity analysis of agronomic traits of Wuyi mingcong tea plant germplasm resources [J]. Journal of Agricultural Science and Technology, 2019, 21(6): 43−54.(in Chinese)
[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. WANG F Q, FENG H, WANG F, et al. Diversity analysis of biochemical components of 42 Wuyi mingcong tea germplasms [J]. Journal of Plant Genetic Resources, 2015, 16(3): 670−676.(in Chinese)
[7] 石玉涛, 郑超, 黄华娟, 等. 武夷名丛茶多糖清除羟基自由基活性研究 [J]. 中国农学通报, 2014, 30(25):184−188. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.2014-1555 SHI Y T, ZHENG C, HUANG H J, et al. Study on antioxidant activity of Wuyi Ming Cong tea polysaccharides [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2014, 30(25): 184−188.(in Chinese) DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.2014-1555
[8] 黄福平, 梁月荣, 陆建良, 等. 乌龙茶种质资源种群遗传多样性AFLP评价 [J]. 茶叶科学, 2004, 24(3):183−189. DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2004.03.007 HUANG F P, LIANG Y R, LU J L, et al. Evaluation of genetic diversity in Oolong tea germplasms by AFLP fingerprinting [J]. Journal of Tea Science, 2004, 24(3): 183−189.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2004.03.007
[9] 时鹏涛, 秦玉燕, 陆仲烟, 等. 不同茶树品种中9种矿质元素的含量及富集特性 [J]. 江苏农业科学, 2019, 47(10):144−147. SHI P T, QIN Y Y, LU Z Y, et al. Study on enrichment characteristics of 9 kinds of mineral elements in different tea cultivars [J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2019, 47(10): 144−147.(in Chinese)
[10] 金孝芳, 贾尚智, 闵彩云, 等. 湖北主栽茶树品种矿质元素含量分析 [J]. 湖北农业科学, 2010, 49(12):3173−3175. DOI: 10.3969/j.issn.0439-8114.2010.12.071 JIN X F, JIA S Z, MIN C Y, et al. Study on mineral elements in main tea cultivars from Hubei [J]. Hubei Agricultural Sciences, 2010, 49(12): 3173−3175.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.0439-8114.2010.12.071
[11] 李春华, 王云. 茶树不同品种矿质元素含量研究 [J]. 西南农业学报, 2008, 21(5):1477−1479. DOI: 10.3969/j.issn.1001-4829.2008.05.065 LI C H, WANG Y. Studies on mineral elements content of tea varieties [J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2008, 21(5): 1477−1479.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-4829.2008.05.065
[12] 李清华. 34份菜用大豆品种主要农艺性状的主成分分析及遗传距离测定 [J]. 福建农业学报, 2018, 33(2):136−143. LI Q H. Principal component analysis on major agronomic traits and determination of genetic distance of thirty-four vegetable soybean cultivars [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(2): 136−143.(in Chinese)
[13] 匡立学, 聂继云, 李志霞, 等. 不同苹果品种果实矿质元素含量的因子分析和聚类分析 [J]. 中国农业科学, 2017, 50(14):2807−2815. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.14.016 KUANG L X, NIE J Y, LI Z X, et al. Factor analysis and cluster analysis of mineral elements contents in different apple varieties [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(14): 2807−2815.(in Chinese) DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.14.016
[14] 朱周俊, 袁德义, 邹锋, 等. 不同锥栗农家种种仁中9种矿质元素含量的因子分析与聚类分析 [J]. 食品科学, 2019, 40(2):165−170. DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20180602-020 ZHU Z J, YUAN D Y, ZOU F, et al. Factor analysis and cluster analysis of contents of 9 mineral elements in seed kernels of Castanea henryi from different varieties [J]. Food Science, 2019, 40(2): 165−170.(in Chinese) DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20180602-020
[15] 马小卫, 马永利, 武红霞, 等. 基于因子分析和聚类分析的杧果种质矿质元素含量评价 [J]. 园艺学报, 2018, 45(7):1371−1381. MA X W, MA Y L, WU H X, et al. Assessment of mineral elements contents at the mango germplasm level based on factor analysis and cluster analysis [J]. Acta Horticulturae Sinica, 2018, 45(7): 1371−1381.(in Chinese)
[16] 王洁, 石元值, 张群峰, 等. 基于矿物元素指纹的龙井茶产地溯源 [J]. 核农学报, 2017, 31(3):547−558. DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2017.03.0547 WANG J, SHI Y Z, ZHANG Q F, et al. Geographical origin discriminant of Longjing tea based on mineral element fingerprints [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2017, 31(3): 547−558.(in Chinese) DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2017.03.0547
[17] 王新超, 陈亮, 杨亚军. 广西茶树资源生化成分多样性分析 [J]. 植物遗传资源学报, 2010, 11(3):309−314, 319. WANG X C, CHEN L, YANG Y J. Biochemical diversity analysis of tea germplasms in Guangxi [J]. Journal of Plant Genetic Resources, 2010, 11(3): 309−314, 319.(in Chinese)
[18] 中华人民共和国农业部. 茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量: NY 659-2003[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003. Ministry of Agriculture, the People’s Republic of China. Residue limits for Chromium, Cadmium, Mercury, Arsenic and fluoride in tea: NY 659-2003[S]. Beijing: Standards Press of China, 2003. (in Chinese)
[19] 林文磊, 吕美琴, 李明松, 等. 39份春大豆种质资源的主成分分析及其聚类分析 [J]. 福建农业学报, 2018, 33(10):1016−1022. LIN W L, Lü M Q, LI M S, et al. Principal component analysis and cluster analysis of 39 spring soybean germplasm resources [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(10): 1016−1022.(in Chinese)
[20] 陈艺荃, 潘宏, 魏云华. 山茶花品种观赏性状的主成分分析与观赏价值综合评价 [J]. 福建农业学报, 2019, 34(5):551−559. CHEN Y Q, PAN H, WEI Y H. Principal component analysis and comprehensive evaluation on ornamental value of varieties of Camellia [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2019, 34(5): 551−559.(in Chinese)
-
期刊类型引用(1)
1. 肖祖飞，丁颖，顾祎昕，魏希，金志农，李凤. 细毛樟茎段扦插技术研究. 湖南林业科技. 2024(01): 80-87 . 
百度学术
其他类型引用(2)
计量
- 文章访问数: 2857
- HTML全文浏览量: 1342
- PDF下载量: 36
- 被引次数: 3
