紅山茶組若干物種及品種花色苷組分變異及其在分類中的應(yīng)用研究.pdf

1、世界上現(xiàn)有的山茶屬植物分類系統(tǒng)之間存在著很多分歧，其中紅山茶組植物的分類問題是其爭論的焦點之一，單純地依靠表型性狀分類是其產(chǎn)生分歧的主要原因。以山茶屬紅山茶組植物花瓣紅色素(花色素及其苷)為標記的化學(xué)分類方法為紅山茶組植物的分類及其系統(tǒng)發(fā)育提供了新的證據(jù)，其在茶花品種群的劃分及花色輔助育種上也具有重要的指導(dǎo)意義。 在進行色素分析時，研究確定山茶具有代表性的采樣期為花朵的半開期至盛開期。采樣方位及位置為朝陽方向、樹體中部以上的外圍

2、花朵。近距離條件下的鮮花瓣可直接用于浸提色素。遠距離條件下，花瓣可用沸水處理后進行硅膠干燥保存或者用硅膠直接保存，均可適用于色素研究。 本文完善了山茶薄層層析(硅膠G板，新華3號層析濾紙)作為山茶花瓣色素組分定性分析的輔助實驗方法，以及系統(tǒng)建立了紅山茶物種與栽培品種的紅色素、非金花茶起源的茶花栽培品種黃色素的高效液相色譜HPLC分析方法。紅山茶屬植物13種重要色素的HPLC出峰順序為(Cy3G5G＜Pg3G5G)＜(Cy3Ga＜

3、Cy3GG＜Cy3G＜Pn3G)＜(Dp＜Cy＜Pn＜Mv)＜(Cy3G5GpC＜Cy3GGpC＜Cy3pCG)。從美國牡丹花瓣色素粗提物中，采用MCI及sephedex柱兩次分離純化，成功分離獲得了一種純度達92％的花瓣色素，基本達到了目前商品標準樣品的純度。 利用紫外-可見分光光度法以及高效液相色譜法，對非金花茶起源的栽培品種‘黃海南寶珠’花瓣中的類黃酮和類胡蘿卜素進行了分析比較。結(jié)果表明‘黃海南寶珠’花瓣中的主要呈色色素可

4、能是一種不同于金花茶花瓣黃色呈色色素的物質(zhì)，這為今后開展非金花茶起源的黃色花瓣栽培新品種培育提供了新的啟示。 在對15個山茶物種和100個栽培品種的200多份樣品進行HPLC分析后，共檢測到花瓣色素100多種。其中，色素成分相對含量高于1％的色素有31種，占30％左右，其余70％的色素成分均為相對含量低于1％的微量成分。 對浙江紅山茶16株實生起源成齡樹和張氏紅山茶2盆嫁接苗進行了色素株間差異研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)浙江紅山茶重要

5、色素的相對含量在株間存在一定差異，但其未達到統(tǒng)計學(xué)顯著水平。其中Cy3Ga相對含量平均值為36.77％(變異幅度為20.3％-62.24％)，Cy3G相對含量平均值48.72％(變異幅度為23.07％-66.3％)，Cy3Ga和Cy3G兩色素之和的平均值為85.49％(變異幅度為76.24％-91.75％))；而張氏紅山茶色素含量在盆間的差異極大。在盛花期，張氏紅山茶2主要色素Cy3Ga和Cy3G在盆間分別相差72％和31％；3種次主要

6、色素的相對含量分別相差100％、200％和60％。 通過對13個物種進行主成分分析及聚類分析，可將這些物種劃分為兩大類三個類群。本研究結(jié)果基本贊同張宏達分類系統(tǒng)將紅山茶組分為兩個亞組，但在亞組內(nèi)的分系水平上，有顯然差異。在物種的歸并及其在分類系統(tǒng)中的位置上，研究結(jié)果與張、閔兩分類系統(tǒng)均有或多或少的差異：①支持單體紅山茶是園藝雜交種的觀點，其親本可能來源于滇山茶系列和怒江紅山茶系列；②短管紅山茶、厚葉紅山茶和長毛紅山茶可能也是園藝

7、雜交種；③不支持把浙江紅山茶與厚葉紅山茶合并為浙江紅山茶；④認為栓殼紅山茶與南山茶不宜歸并為一種；⑤將大花紅山茶與扁果紅山茶進行合并，并歸于西南紅山茶的變種是合理的；⑥起源于江西東部的‘恒豐’系列的紅花油茶應(yīng)為浙江紅山茶；⑦杭州植物園的紅花油茶應(yīng)為浙江紅山茶。 本文對一個芽變品種及其親本，以及一個雜交品種的親、子代的色素遺傳變異進行了研究。結(jié)果表明，從‘皇家天鵝絨’芽變而來的‘白斑天鵝絨’，兩者之間所含色素種類幾乎完全相同，各組

8、分含量也非常接近，二者花瓣色素組成及含量相似系數(shù)為0.9953。在‘春江紅日’(白斑天鵝絨×酒紅阿蘭)雜交品種中，各主要色素相對含量均處于母本、父本雙親相應(yīng)色素含量之間，并接近于雙親平均值。其中五種重要色素相對含量之和占‘春江紅日’雜交品種花瓣中總色素含量的86.74％。這五種色素相對含量之和分別占母本、父本花瓣總色素含量的93.14％和83.35％，這五種色素在兩親本花瓣中的平均值為88.25％。 從色素類型與物種關(guān)親緣關(guān)系分

9、析中發(fā)現(xiàn)，隨著物種親緣關(guān)系從近到遠，花瓣中的色素類型變化為：從Cy3G型(Cy3pCG型過渡)到Cy3GG型再到Cy3G5G型轉(zhuǎn)變。色素結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的演化順序則可能與之相反。因此，可以推斷所檢測的物種的大致從原始到進化的演變順序為：(扁果紅山茶、大花紅山茶)(Cy3G5G型)→(滇山茶、短管紅山茶、單體紅山茶)(Cy3GG型和Cy3G5G型)→全緣紅山茶(Cy3GG型)→(長毛紅山茶和厚葉紅山茶)(Cy3GG型和Cy3G型)→(卵果紅山茶

10、和南山茶)(Cy3pCG型和Cy3G型)→多齒紅山茶、栓殼紅山茶和浙江紅山茶(Cy3G(Cy3Ga)型)。 從物種的地理分化方面看，在物種演化路線上有兩個方向，一個是向西南方向的演化趨向，另一個是向東北方向的演化趨向。在云南、貴州和湖南等地分布的紅山茶組植物(滇山茶、短管紅山茶、長毛紅山茶)，其色素類型為Cy3G5G型和Cy3GG型(呈現(xiàn)出到Cy3G演變的趨向)，為較為原始的類型，并多為復(fù)雜的雜交類型，隨著物種的逐步進化，呈現(xiàn)出

11、逐漸向湖南和廣西、廣東經(jīng)江西至浙江的地理演變趨向，并在江西存在較原始的類型及小的自然雜交群體，總體的演變趨向是隨著物種從西南至東北方向逐漸演化，其雜交類型逐漸少，這與物種分布的自然地理環(huán)境等因素密切相關(guān)的。 本文率先對100茶花品種的色素種類及組分進行了主成分和聚類分析，將國內(nèi)外茶花品種劃分為茶梅品種群、茶梅雜交品種群、滇山茶品種群、紅山茶品種群、浙江紅山茶品種群、紅山茶與滇山茶雙交雜交品種群、滇山茶與怒江紅山茶雙交雜交品種群以