山茶屬瘤果茶組系統(tǒng)分類及其種質(zhì)資源評(píng)估.pdf

1、瘤果茶組(Tuberculata)隸屬山茶科(Theaceae)、山茶屬(Camellia)，因其“子房與果實(shí)表面具瘤狀突起”而得名，也因此而被認(rèn)為是山茶屬內(nèi)保持原始形狀的特化類群。該組僅在我國(guó)西南地區(qū)發(fā)現(xiàn)分布，是我國(guó)亞熱帶地區(qū)的特有類群。目前，對(duì)瘤果茶組的系統(tǒng)分類存在較大的分歧，給瘤果茶組植物種質(zhì)資源的保護(hù)和開發(fā)利用帶來極大的不便。 本課題通過對(duì)瘤果茶組葉的微形態(tài)、葉解剖研究，并結(jié)合傅立葉紅外轉(zhuǎn)換光譜(FTIR)技術(shù)，對(duì)瘤果茶

2、組現(xiàn)有的存在爭(zhēng)議的18個(gè)種進(jìn)行研究，為瘤果茶組植物分類研究提供新的證據(jù)，從而澄清瘤果茶組植物分類的一些問題。同時(shí)在明確原種的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)研究瘤果茶組植物葉片葉綠素?zé)晒馓匦缘募竟?jié)性生長(zhǎng)變化，對(duì)瘤果茶組種質(zhì)資源從光合特性的角度進(jìn)行生長(zhǎng)適應(yīng)性評(píng)估；利用FTIR方法，對(duì)瘤果茶組種質(zhì)資源從植物化學(xué)的角度進(jìn)行功能性的評(píng)估，最終為瘤果茶組植物資源的開發(fā)和應(yīng)用提供初步的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： (1)被研究的

3、18種植物材料葉上表皮細(xì)胞形態(tài)有不規(guī)則形和多邊形兩種，垂周壁樣式為淺波、深波和直曲型3種。下表皮細(xì)胞樣式比較單一，所有種的下表皮細(xì)胞形態(tài)均為不規(guī)則形，垂周壁樣式均為淺波形。所有植物的葉的氣孔均分布在葉下表皮，上表皮沒有氣孔分布。所有氣孔器類型均為環(huán)列型(anisocytic type)，部分葉片具有表皮毛。所有研究的植物均為異面葉，一般由蠟質(zhì)層、上下表皮、柵欄組織、海綿組織和維管組織組成。葉片柵欄組織細(xì)胞層數(shù)比較穩(wěn)定。大多數(shù)種被發(fā)現(xiàn)有復(fù)

4、表皮的存在。所有葉肉中均含有石細(xì)胞。除冬青葉光果茶C ilicifolia外，其它被研究植物葉肉中均發(fā)現(xiàn)晶體的存在。這些結(jié)果表明葉微形態(tài)解剖特征在種的鑒定上具有一定的應(yīng)用價(jià)值，可以支持閔天祿系統(tǒng)對(duì)部分瘤果茶植物的歸并問題。同時(shí)，研究也表明葉微形態(tài)解剖特征在組間的區(qū)分上表現(xiàn)出更明顯的分類學(xué)意義，支持張宏達(dá)系統(tǒng)中將冬青葉光果茶從瘤果茶組中分出的觀點(diǎn)。此外，瘤果茶組在葉表皮微形態(tài)和葉解剖特征變化較小，也表明瘤果茶組是一個(gè)親緣關(guān)系極為接近的、自

5、然的組。 (2)瘤果茶組植物葉FTIR數(shù)據(jù)的PCA和聚類分析表明，冬青葉光果茶和其它17種瘤果茶有明顯的差異。這一結(jié)果并不支持閔天祿將冬青葉光果茶從張宏達(dá)系統(tǒng)的半宿萼茶組Pseudocamellia中分離出來合并至瘤果茶組中。FTIR結(jié)果也表明，不同類群和種間的聚集程度各不相同，體現(xiàn)了種問的差異性和相似度，部分的支持了閔天祿系統(tǒng)中對(duì)瘤果茶組植物進(jìn)行歸并的觀點(diǎn)。 (3)基于葉表皮微形態(tài)、葉解剖和FTIR分析的瘤果茶組種的修

6、訂結(jié)果表明：瘤果茶C tuberculata Chien，皺果茶C rhytidocarpa Chang et，皺葉瘤果茶C。rhytidophylla向Chang Liang，安龍瘤果茶C.anlungensis Chang，厚殼紅瘤果茶C。rubituberculata Chang，尖苞瘤果茶C.acutiperulata Chang et Ye.，狹葉瘤果茶C。neriiflolia Chang，倒卵葉瘤果茶C. obovatif

7、olia Chang，荔波紅瘤果茶C. rubimuricataChang et Z.R.XU，小瘤果茶C. parvimuricata Chang，三江瘤果茶C. pyxidiacea Z.R.Xu et al.等11種瘤果茶被確立。同時(shí)，研究結(jié)果也支持張宏達(dá)系統(tǒng)將冬青葉光果茶從瘤果茶組中移入半宿萼茶組的處理。 (4)瘤果茶組植物葉片葉綠素?zé)晒忭憫?yīng)曲線、季節(jié)性Yield日進(jìn)程及葉綠素相對(duì)含量測(cè)定的結(jié)果表明，皺葉瘤果茶、厚殼紅瘤

8、果茶、瘤果茶、皺果茶等具有較好的光能利用能力和葉綠素生長(zhǎng)指標(biāo)，因而對(duì)于本地區(qū)的環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。而狹葉瘤果茶、倒卵葉瘤果茶、小瘤果茶、尖萼瘤果茶等則表現(xiàn)出在本地區(qū)自然條件下生長(zhǎng)的不適應(yīng)性。因此，我們認(rèn)為狹葉瘤果茶、倒卵葉瘤果茶、小瘤果茶、尖苞瘤果茶等植物類群并不適合在本地區(qū)栽種，至少不適合在野外無遮蔭處理栽種。同時(shí)，在本地區(qū)栽培種植瘤果茶植物過程中，適當(dāng)?shù)恼谑a處理將會(huì)有助于植物更好生長(zhǎng)。 (5)瘤果茶組植物與茶的葉FTIR光譜

9、顯示，瘤果茶植物植物葉片紅外光譜在表征碳水化合物和和多糖的3400 cm-1，1150-1030 cm-1處的吸收強(qiáng)度較大，這表明瘤果茶植物葉片的維管組織比茶發(fā)達(dá)。瘤果茶植物和茶在1730 cm-1附近，1650 cm-1，1550-1510 cm-1，1450和1320 cm-1附近，1300-1200 cm-1等光譜區(qū)域有對(duì)應(yīng)的吸收峰，這些吸收峰分別表征的是茶多酚、氨基酸、茶醇、羧酸、咖啡堿等活性成分，這表明瘤果茶組植物葉也含有較為