杨 春，陈正武，乔大河，郭 燕，李 燕，梁思慧

(贵州省农业科学院 茶叶研究所，贵阳 550006)

茶多酚是茶树酚类物质及其衍生物的总称，是茶叶的重要品质成分和构成茶汤滋味的主要物质[1]，约占茶叶干质量的18.0%～36.0%[2]。儿茶素类化合物是茶树茶多酚的主要组成成分，也是茶叶滋味和保健功效得以发挥的关键成分[3-4]，儿茶素赋予绿茶以浓厚的滋味，使绿茶具有苦涩味和收敛性[5-6]，在红茶加工中氧化形成茶黄素、茶红素等，对红茶汤色和滋味品质形成具有决定性作用[7]。茶树中儿茶素组分主要有表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素(EC)和儿茶素(C)，茶树新梢中不同儿茶素组分含量差异是判断茶树品种适制性的重要指标[8-9]，同时也在一定程度上体现茶树的进化程度[10-11]。

茶多酚和儿茶素组分等多酚类物质一直是茶树种质资源评价中生化成分分析的重点。段志芬等[12]分析100份云南野生茶树资源儿茶素，发现儿茶素总量的变化区间最大，从1.86%到 18.20%；刘玉飞等[13]分析66份云南茶树种质儿茶素多样性，并筛选出4份高儿茶素指数(CI)种质；王治会等[14]和丁帅涛等[15]的研究发现江西和陕西茶树资源中茶多酚含量相对较低，分别为 13.51%～23.97%和10.48%～24.15%，平均值分别为18.82%和16.34%。吴雨婷等[16]分析77份广西地方茶树种质资源的茶多酚含量，从中筛选出茶多酚≥25.0%的特异高茶多酚茶树种质16份。

贵州拥有丰富的野生、半野生茶树资源和地方群体品种[17-18]，前人研究中分析野生茶树资源[19]、自选种质[20]、地方茶树资源[21]的茶多酚、儿茶素组分等生化组分进行分析，并基于此对种质进行评价利用。但这些研究中或仅分析自选种质或野生茶树种质，且样本量较小，尚未将贵州地方茶树种质、自选种质和野生种质加以整合分析。

本研究以115份贵州茶树种质为研究材料，检测分析以茶多酚、没食子酸、儿茶素组分为代表的茶叶多酚类物质，一方面通过数据分析得出贵州茶树种质多酚类物质分布特点，另一方面可从中筛选出高茶多酚、高EGCG等特异种质，为功能性茶叶产品开发提供优良品种。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 1260 Infinity Ⅱ液相色谱仪(美国安捷伦公司)，TU-1800 紫外可见分光光度计(北京普析)。

没食子酸(Gallic acid,GA)、EGC、C、EC、EGCG、GCG和ECG标准品购自合肥博美生物科技有限公司，甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、冰乙酸等有机试剂为市售HPLC级。

1.2 材 料

115份种质均取自贵州省内，45份无性系材料保存于贵州省农业科学院茶叶研究所湄潭种质资源圃，34份选自地方群体品种，36份为野生茶树资源，具体信息见表1。

表1 115份茶树种质基本信息

1.3 样品制备与试验方法

生化样的制备采用微波杀青的方法[22]，于2020年3月-5月，按1芽2叶标准采摘鲜叶原料，微波杀青后烘干、粉碎，待用。

茶多酚含量测定参照GB/T 8313-2018中的福林酚比色法。没食子酸和儿茶素组分含量参照周顺珍等[23]的方法检测。每个样品重复3次，数据取3次平均值。

1.4 数据处理

1.4.1 儿茶素类指标计算 非酯型儿茶素[24](Non-ester catechins)=EGC+EC+C；酯型儿茶素[25](Ester catechins)=EGCG+GCG+ECG；儿茶素总量(Total catechins)=EGC+EC+C+EGCG+GCG+ECG；儿茶素占比(Catechins proportion)=儿茶素总量/茶多酚含量×100；儿茶素指数[26](Catechin index，CI)=(EC+ECG)/(EGC+EGCG)。

1.4.2 统计分析方法 采用香农-维纳指数(Shannon-Wiener index)[27-28]评价遗传多样性指数(H′)，采用SPSS 21.0进行相关性分析和差异显著性检验，采用Origin 2021绘制正态分布直方图，利用TBtools进行聚类热图绘制[29]。

2 结果与分析

2.1 115份茶树多酚类物质基本统计参数和遗传多样性分析

贵州茶树种质中茶多酚、没食子酸、EGC、C、EC、EGCG、GCG和ECG平均值分别为 18.57%、0.03%、1.08%、0.80%、0.95%、5.75%、2.92%和0.37%。非酯型儿茶素、酯型儿茶素、儿茶素总量和儿茶素占比平均值分别是 2.83%、9.05%、11.88%和65.56%(表2)。结合各性状含量变幅发现EGCG和ECG是儿茶素组分中含量变幅最大的，EGCG含量从0.00%到10.86%，ECG含量从0.71%到10.55%，表明贵州茶树种质中即存在EGCG和ECG含量较高的资源，又存在着EGCG和ECG含量极低的资源，进一步说明贵州茶树种质资源的丰富性。

由表2可知，12个多酚类指标变异系数为15.59%～198.23%，平均变异系数为69.79%，茶多酚、儿茶素总量和儿茶素占比变异系数较小，为15.59%、26.96%和27.56%；C和GCG变异系数较大，为198.23%和158.70%。说明贵州茶树种质间茶多酚、儿茶素总量和儿茶素占比相对较稳定，而GCG和C变异程度较大。遗传多样性指数为0.691～2.040，平均为1.665，茶多酚和EGC遗传多样性指数较大，为2.040和2.009，C的遗传多样性最小，仅为0.691，结合变异系数和遗传多样性指数，发现C相对于其他多酚类物质变异程度最大、而多样性指数最小，说明贵州茶树种质中C含量差异显著、分布不均匀，呈现两极化态势。利用皮尔森(Pearson)相关系数分析12个多酚类指标变异系数与多样性指数间的关联(表2)，发现两者存在极显著负相关，这与赵洋等[30]的研究结果一致，说明变异系数越大的性状，其分布离散程度高，多样性指数越小。

表2 115份茶树资源茶多酚类物质和儿茶素组分统计分析

2.2 115份茶树资源多酚类物质含量分布分析

2.2.1 茶多酚及儿茶素组分正态分布分析 结合正态直方图、各性状分布峰度和偏度等因素对115份贵州茶树资源茶多酚及儿茶素组分进行正态分布分析。结果显示，12个生化性状分布峰度为-0.51～19.19，偏度为-1.18～4.01，除没食子酸和GCG外，其余10个性状偏度和峰度绝对值均相对较小，基本符合正态分布特征(图1, 表3)。

表3 115份茶树资源12个多酚类指标峰度和偏度分析

由图1-A～1-C可知，茶多酚含量、儿茶素总量和儿茶素占比分布较为均匀，茶多酚含量主要分布为16.0%～18.0%，儿茶素总量主要分布为12.0%～14.0%，儿茶素占比主要分布为65%～85%，分别有31份、30份和74份。由图1-D～1-F可知，没食子酸、C和GCG在茶树种质中含量整体不高，且分布较为集中，115份茶树资源中108份没食子酸含量低于0.06%，99份C含量低于0.75%，94份GCG含量低于0.5%。

EGCG和ECG是茶树中含量较为丰富的儿茶素单体，分别占茶叶中儿茶素组分的50%～60%和15%～20%[26]，由图1-G、1-H可知，贵州茶树种质中EGCG含量分布较为特殊，存在含量较低和含量较高的两个主要分布区间，一个分布区间是EGCG含量低于1.5%，另一个是EGCG含量为7.5%～9.0%，分别有30份和34份资源EGCG含量在这一范围。ECG含量分布较为集中，有63份资源ECG含量为1.5%～3.0%。儿茶素单体构成及含量显著影响茶叶品质，酯型儿茶素抗氧化性强但滋味苦涩，非酯型儿茶素涩味较强，回味稍甜[31]，茶叶中的EGC、C和EC共同组成茶树中的非酯型儿茶素，EGCG、GCG和ECG组成茶树中的酯型儿茶素，由图1-I～1-J可知，非酯型儿茶素含量主要分布为1.5%～2.5%，酯型儿茶素主要分布为8.0%～10.0%，分别有46份和30份。

2.2.2 儿茶素指数CI分布分析 茶树种质儿茶素指数CI的高低与其红茶适制性直接相关[32]，由图2可知，115份贵州茶树种质中除4份因EGC和EGCG均为0，无法求出CI外，其余111份种质儿茶素指数范围为0.20～31.8，平均值为3.26，大部分种质(82份)CI值小于1.0。刘玉飞等[13]研究认为，CI指数大于1.0为高CI茶树种质，本次研究中有29份种质CI值大于1.0，其中更有13份种质CI大于10，这表明贵州茶树种质中高CI资源丰富，后续有望从中选育出高CI、高茶黄素茶树良种。

2.3 聚类分析

基于8个多酚类物质指标，115份茶树资源可被分为4个类群(图3,表4)，第Ⅰ类包括GT80-GT95，为来自三都的16份野生茶树资源，茶多酚含量极显著高于其他3类，C为主要儿茶素组分，且含量极显著高于其他3类；第Ⅱ类有14份，全部来自普安，ECG为主要儿茶素组分，其次是EC、ECG和EC含量极显著高于其他3类；第Ⅲ类和第Ⅳ类包括6份普安资源和湄潭、黎平、望谟等地资源GT-1-GT-79共85份，儿茶素组成上既有共同点也有不同之处，共同点在于，EGCG是这两类的主要儿茶素组分，含量其次的儿茶素组分为ECG和EGC，不同之处在于第Ⅲ类的茶多酚，EGCG和ECG含量极显著高于第Ⅳ类。

表4 4个类群茶多酚和儿茶素类含量比较

2.4 优异资源鉴选

《NY/T2013-2011农作物优异种质资源评价规范 茶树》[33]中规定茶多酚含量≥25.0%为高茶多酚特异资源，115份资源中‘SD-4’茶多酚含量在27.49%，为特异高茶多酚茶树资源。

EGCG是儿茶素中的核心组分，也是茶叶重要功能成分，具备抗病毒[34]、抗糖尿病[35]等诸多生理功能，茶树是EGCG的天然重要来源，高EGCG茶树品种的选育也是近年来茶树功能育种的热点，一般将EGCG含量≥10.0%定义为高EGCG茶树种质[36-39]。由表5可知，115份贵州茶树资源中6份资源EGCG含量≥10.0%，可作为高EGCG特异茶树种质重点开发利用。GCG和ECG是酯型儿茶素的一部分，具备一定的生理功能，GCG是EGCG的表型异构体[40]，在热的作用下EGCG极易转变成GCG[26]，GCG在抑制胆固醇吸收方面表现出来的生理活性要强于EGCG[41]，且结构相对更稳定，115份贵州茶树资源中，LP057GCG含量高达4.00%，为特异高GCG茶树种质。ECG是茶树中另一含量丰富的酯型儿茶素，对癌细胞的抗增殖作用强于EGCG[42]，115份贵州资源中ECG含量差异较大，其中有7份ECG含量在8.0%以上，可作为高ECG茶树种质加以开发利用。

表5 优异生化成分含量茶树资源

茶黄素是影响红茶汤色亮度、滋味强度和鲜爽度的重要物质，成品茶中茶黄素含量越高，红茶品质越好[2]，儿茶素指数(CI)是判断茶树种质是否适制红茶的重要指标，较高的儿茶素指数(CI)可有效促进红茶中茶黄素的形成[13,32]，其中‘铜沿1095’‘SD-2’‘PA02’等13份种质CI值大于10，可作为高CI适制红茶优质种质加以开发利用。

3 讨 论

茶树中的茶多酚类物质包括儿茶素(黄烷醇类)；黄酮、黄酮醇类；花青素、花白素类；酚酸及缩酚酸等[2]。儿茶素类化合物(Catechins)是构成茶叶多酚类物质的主体，约占茶多酚含量的70.0%～80.0%[26]，雷波野生茶树[43]、大瑶山野生茶树[44]、云南大叶种[45]、铅山群体种[46]等茶树资源中儿茶素占比大多在这一范围内，本研究共分析了来自8个县市的115份茶树资源，大部分儿茶素占比为60.0%～80.0%，符合儿茶素占比的常规规律，而三都资源较为特殊，16份三都资源茶多酚平均值为23.0%，儿茶素总量平均为 6.3%，儿茶素总量仅占茶多酚含量的四分之一，三都资源高茶多酚低儿茶素的表现，可能是因为三都资源中存在着未知的多酚类物质，后续可结合制备液相、高速逆流色谱、质谱、核磁共振等手段对未知组分进行分离和化合物鉴定，明确三都资源中未知的多酚类物质。

贵州地处茶树起源中心地带，蕴藏着丰富的多样的茶组植物，对于茶树起源演化研究必不可少。栽培种茶树以EGCG为主要儿茶素组分，其EGCG占比可达儿茶素总量的76%[26]，而原始的茶组植物中以C、EC为代表的简单儿茶素含量更高[47]。聚类分析显示，115份贵州茶树种质可明显分为4类，第Ⅰ类在儿茶素组成上与广西青山野生茶树资源[48]、元宝山茶饮植物和榕江茶一致[49]，均以C为主要儿茶素组分。第Ⅱ类以ECG为主要儿茶素单体，这与云南的安定野茶[50]、石佛山柳叶青[51]等野生茶树资源儿茶素组成相一致，且这两类茶儿茶素组成与秃房茶C.gymnogynaChang[52]、可可茶[53]等茶树种质资源同样差异明显，后续可通过表型鉴定结合分子手段开展这两类茶的分类研究。

4 结 论

研究的115份贵州茶树种质多酚类物质平均变异系数为69.79%，平均遗传多样性指数为 1.665，具丰富的遗传多样性，对茶树种质创新、遗传改良及新品种选育具有重要意义。同时筛选出1份高茶多酚(≥25.0%)种质，1份高GCG(≥4.0%)种质，6份高EGCG(≥10.0%)种质，7份高ECG(≥8.0%)种质，13份高CI(≥10)种质，可为后续贵州茶产业特色化及差异化发展提供种质基础。