鹧鸪茶[Mallotus oblongifolius (Miq.) Müll. Arg]是大戟科（Euphorbiaceae）野桐属的多年生常绿灌木或小乔木[1]。鹧鸪茶又名山苦茶和五月茶,是深受海南当地百姓喜爱的特色地方茶,在海口、文昌、琼海、万宁、陵水、三亚、琼中、保亭、五指山、乐东和东方等地均有野生植株分布[2]。据文献记载,鹧鸪茶在我国广东、广西等省（自治区）,以及中印半岛和苏门答腊岛等国也有分布,但未见有作为特色茶饮用的记录[3]。鹧鸪茶叶片晒干或风干后具有零陵香气,冲泡饮用时有淡淡的药香味[4],海南当地人常将其用做解油腻、助消化、清热消暑和止渴生津的老爸茶。鹧鸪茶富含茶多糖、茶多酚、没食子酸和多酚类等多种有效成分[5],具有清除氧自由基[6]、抗动脉粥样硬化[7]、促进胆汁分泌[8]、抑制病菌活性[9]、抗疲劳衰老[10]与镇静止痛[11]等功效。当前,海南地方企业将鹧鸪茶精深加工成复配茶[12]、凉茶饮料[13]或速溶茶粉[14]等产品,已成为广受欢迎的海南特色旅游产品。
鹧鸪茶在海南已有悠久的饮用历史,传统上用来制茶的原料均是取自野生植株,鲜有人工种植,海南地方企业加工鹧鸪茶产品的原料亦是完全依赖野生资源。近年来,随着海南自由贸易区（港）的持续建设和鹧鸪茶加工产业的发展壮大,长期的人工无序采摘对野生鹧鸪茶资源造成了严重的破坏,大规模的山林地开发也对其生境产生了较大的影响,对鹧鸪茶种质资源进行收集保存和创新利用是解决当前问题的唯一途径。本研究旨在通过对海南野生鹧鸪茶开展资源调查、收集保存和保护利用等方面的工作,摸清野生鹧鸪茶的生长状况,同时在异地建设种质资源圃保存野生鹧鸪茶资源,并对收集保存的野生鹧鸪茶资源进行植物学性状的鉴定评价,为人工培育优良鹧鸪茶无性品系提供了资源基础和评价数据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试鹧鸪茶来源于海南全岛各市县资源调查中发现的野生植株,收集的枝条通过扦插繁育成苗[15],经统一编号后定植于种质资源圃中,用于植物学鉴定评价的试验材料均采自种质资源圃内收集保存的种质。
1.2 方法
1.2.1 资源调查方法 对海南多个市县进行野生鹧鸪茶的资源调查,拍照记录野生植株,并详细记录其生长情况、生物学特征和生态习性。同时,详细记录调查地点的优势植物种类、生长情况和分布类别,并拍照记录植株主要特征。优势植物种类鉴定为利用照片对比等方法,参考相关资料对植物种类进行鉴定和归属[16]。
1.2.2 种质保存方法 将采集鹧鸪茶植株的健康枝条经扦插繁育后成苗,成苗的植株经统一编号后定植于中国热带农业科学院香料饮料研究所高龙试验示范基地内的鹧鸪茶种质资源圃中。野生鹧鸪茶资源在种质资源圃中存活后,分别对每份资源编号并绘制田间分布图,同时对每份资源的成熟叶片进行图像采集。
1.2.3 资源评价方法 对鹧鸪茶资源的叶片形状、叶片颜色、叶柄颜色、叶片锯齿和植株性别等描述性状和叶柄长、叶片长、叶片宽、叶片长宽比、叶片周长和叶片面积等数值性状进行植物学的多样性评价。每份鹧鸪茶资源随机取3个植株,每个植株按照统一标准至少取10片成熟叶片,利用LA-S植物图像分析仪对叶片进行数值性状的测量;并对叶片颜色、叶片形状和植株性别等描述性状进行观察记录。
1.2.4 数据统计方法 根据香农多样性指数（Shannon's diversity index）的分析方法,人为将描述性状按照1~6级赋值进行记录,描述性状根据平均值（X）和标准差（δ）分为10级,1级<X-2δ,10级≥X+2δ,中间每级相差0.5δ。利用Shannon's指数（H'）对收集保存的鹧鸪茶资源进行各性状的遗传多样性评价。计算公式为${H}'=-\sum{{{P}_{i}}\ln e\ {{P}_{i}}}$,其中Pi表示第i种变异类型出现的频率,用所有相应性状H'的平均值表示一组或所有种质的遗传多样性程度[17]。利用Excel 2010软件进行数据统计,计算鹧鸪茶资源各性状的最大值、最小值、平均数、标准差和变异系数等。
2 结果与分析
2.1 资源调查
2.1.1 野生资源调查 从2015年1月至2018年1月,前往海南省海口、琼中、万宁、保亭、定安、琼海、东方、白沙、乐东和陵水等10个市县进行野生鹧鸪茶的资源调查,每个调查地点至少考察2个以上野生居群,共计在10个市县的不同
地域采集285份鹧鸪茶资源（表1）。在13个调查地点中,仅2个地点的野生鹧鸪茶植株健壮,生长良好,基本未受到人工影响,占比15.38%;8个地点的野生鹧鸪茶植株瘦弱矮小,有枯枝叶,长势较弱,受到较严重的人为采摘影响,占比61.54%;3个地点的野生鹧鸪茶植株营养状态较差,少有绿叶,人为破坏严重,占比23.08%。
表1 鹧鸪茶野生资源调查情况表Tab. 1 Wild resources investigation for M. oblongifolius |
| 编号 No. | 调查地点 Investigation site | 调查时间 Investigation time | 采样数量 Number of sampling | 生长情况 Growth state |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 海口市新坡镇斌腾村 | 2015.01.31 | 18 | + |
| 2 | 琼中县红毛镇解族村 | 2015.02.05 | 28 | ++ |
| 3 | 万宁市三更罗镇什坡村 | 2015.02.07 | 26 | + |
| 4 | 保亭县什岭镇什岭农场 | 2015.02.12 | 33 | ++ |
| 5 | 定安县龙门镇石坡村 | 2015.10.16 | 29 | + |
| 6 | 琼海市龙江镇白石岭林场 | 2016.04.08 | 19 | +++ |
| 7 | 东方市板桥镇田头村 | 2016.04.14 | 23 | ++ |
| 8 | 白沙县牙叉镇什坡阶村 | 2016.06.25 | 21 | ++ |
| 9 | 万宁市北大镇尖岭村 | 2016.07.27 | 22 | +++ |
| 10 | 乐东县尖峰镇尖峰岭国家森林公园 | 2017.01.23 | 13 | ++ |
| 11 | 保亭县三道镇甘什村 | 2017.07.15 | 21 | ++ |
| 12 | 陵水县群英乡群英村 | 2018.01.04 | 15 | ++ |
| 13 | 琼中县营根镇百花村 | 2018.01.15 | 17 | ++ |
Note: +++ means healthy plants well-grow; ++ means plant nutrition is general with yellow and dead leaves; + means plant with poor nutrition and few green leaves that can only survive. | |
注：+++指野生植株健壮,生长良好;++指野生植株营养一般,植物瘦弱矮小,有枯枝叶;+指野生植株营养状态较差,少有绿叶,仅能存活。 |
2.1.2 野生生境调查 资源调查的野生鹧鸪茶分布在海拔50~500 m之间的生境中,野生生境中以岩石居多,土壤以砂壤土和黄壤土为主。低海拔的野生生境中,鹧鸪茶多生长在山林缓坡地带或沟谷岩石滩边缘,植被较少,人为开垦较严重,在调查中可见槟榔（Areca catechu）、椰子（Cocos nucifera）、巴西橡胶（Hevea brasiliensis）和柊叶（Phrynium capitatum）等人工种植作物。高海拔的野生生境中,鹧鸪茶多生长在山林沟谷或丛林小溪的两岸,生境的腐殖质积累较多,环境潮湿,植被较茂盛,生境植被多为热带低地雨林。根据调查,鹧鸪茶野生生境中的优势植物共有16个科,涉及29种植物,植物名录详见表2。
表2 野生鹧鸪茶生境优势植物名录Tab. 2 List of dominant plants in wild resources investigation for M. oblongifolius |
| 科Family | 种Species | 分布类别Distribution style | 野外生长情况Wild growth state |
|---|---|---|---|
| 棕榈科Palmae | 槟榔Areca catechu | 人工种植 | +++ |
| 椰子Cocos nucifera | 人工种植 | +++ | |
| 黄藤Daemonorops margaritae | 原生分布 | ++ | |
| 白藤Calamus tetradactylus | 原生分布 | ++ | |
| 穗花轴榈Licuala fordiana | 原生分布 | + | |
| 百足藤Pothos repens | 原生分布 | + | |
| 豆科Leguminosae | 过江龙Entada phaseoloides | 原生分布 | ++ |
| 海南崖豆藤Millettia pachyloba | 原生分布 | + | |
| 桑科Moraceae | 大果榕Ficus auriculata | 原生分布 | ++ |
| 斜叶榕Ficus tinctoria | 原生分布 | ++ | |
| 山榕Ficus heterophylla | 原生分布 | + | |
| 金缕梅科Hamamelidaceae | 枫香树Liquidambar formosana | 原生分布 | ++ |
| 紫金牛科Myrsinaceae | 罗伞树Ardisia quinquegona | 原生分布 | ++ |
| 矮紫金牛Ardisia humilis | 原生分布 | ++ | |
| 紫葳科Bignoniaceae | 木蝴蝶Oroxylum indicum | 原生分布 | + |
| 山茶科Theaceae | 海南杨桐Adinandra hainanensis | 原生分布 | +++ |
| 桫椤科Cyatheaceae | 桫椤Alsophila spinulosa | 原生分布 | ++ |
| 大戟科Euphorbiaceae | 海南白桐树Claoxylon hainanense | 原生分布 | ++ |
| 巴西橡胶Hevea brasiliensis | 人工种植 | +++ | |
| 白茶树Koilodepas bainanense | 原生分布 | +++ | |
| 天南星科Araceae | 百足藤Pothos repens | 原生分布 | ++ |
| 麒麟叶Epipremnum pinnatum | 原生分布 | ++ | |
| 樟科Lauraceae | 土肉桂Cinnamomum japonicum | 原生分布 | ++ |
| 柿科Ebenaceae | 毛柿Diospyros strigosa | 原生分布 | ++ |
| 山矾科Symplocaceae | 越南山矾Symplocos cochinchinensis | 原生分布 | ++ |
| 夹竹桃科Apocynaceae | 鸭脚木Alstonia scholaris | 原生分布 | ++ |
| 竹芋科 Marantaceae | 柊叶Phrynium capitatum | 人工种植 | +++ |
| 芭蕉科Musaceae | 阿宽蕉Musa itinerans | 原生分布 | ++ |
Note: +++ means healthy plants grow well; ++ means plant nutrition is general with yellow and dead leaves; + means plant with poor nutrition and few green leaves that can only survive. | |
注：+++指野生植株健壮,生长良好;++指野生植株营养一般,植物瘦弱矮小,有枯枝叶;+指野生植株营养状态较差,少有绿叶,仅能存活。 |
2.2 异地建圃保存资源
将在10个市县采集的285份鹧鸪茶资源的健康枝条,扦插繁育成苗后分别编号进行野生资源的异地保存,分批定植在中国热带农业科学院香料饮料研究所六甲基地。基地位于海南省万宁市南桥镇高龙村,内部建设有鹧鸪茶种质资源圃,种质圃主要用于开展鹧鸪茶种质资源的收集保存、鉴定评价、创新利用和种苗繁育等方面研究,见图1。鹧鸪茶种质资源圃占地约0.35 hm2,每份资源定植5株,截至2018年12月,鹧鸪茶种质资源圃已保存资源285份。
2.3 资源的植物学性状评价
根据对鹧鸪茶种质资源成熟叶片的图像采集（图2）,可见在叶片的形状、大小和颜色等方面有着较为丰富的多样性,为便于对鹧鸪茶种质资源进行植物学性状的鉴定评价,在描述性状中选择叶片颜色、叶柄颜色、植株性别、叶片锯齿和叶片形状等5个性状进行评价,在数值性状中选择叶柄长、叶片长、叶片宽、叶片长宽比、叶片周长和叶片面积等6个性状进行评价。
表3 鹧鸪茶资源的描述性状赋值Tab. 3 Classification of qualitative traits among M. oblongifolius germplasms |
| 性状 Trait | 分级 Classificatin | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 叶片颜色 Leaf color | 浅绿 | 绿色 | 深绿 | 浅黄 | 浅紫 | 紫红 |
| 叶柄颜色 Petiole color | 浅绿 | 绿色 | 深绿 | 浅黄 | 浅紫 | 紫红 |
| 植株性别 Plant gender | 雌性 | 雄性 | ||||
| 叶片锯齿 Leaf sawtooth | 无 | 稀 | 中 | 密 | ||
| 叶片形状 Leaf shape | 椭圆形 | 椭圆倒卵形 | 长圆形 | 长圆倒卵形 | ||
表4 鹧鸪茶资源的描述性状分布频率及多样性指数Tab. 4 Frequency distribution and diversity index of qualitative traits among M. oblongifolius germplasms |
| 性状 Trait | 频率Frequeny/% | 多样性指数 H' | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| 叶片颜色 Leaf color | 26.11 | 18.37 | 19.87 | 8.94 | 13.10 | 13.61 | 1.74 |
| 叶柄颜色 Petiole color | 10.34 | 26.63 | 29.39 | 0.00 | 15.51 | 18.13 | 1.55 |
| 植株性别 Plant gender | 43.76 | 56.24 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.69 |
| 叶片锯齿 Leaf sawtooth | 7.91 | 58.43 | 20.15 | 13.51 | 0.00 | 0.00 | 1.11 |
| 叶片形状 Leaf shape | 5.86 | 7.21 | 19.47 | 67.46 | 0.00 | 0.00 | 0.94 |
根据表4可知,在收集保存的鹧鸪茶资源中,叶片颜色多为浅绿色（26.11%）、深绿色（19.87%）和绿色（18.37%）;叶柄颜色多为深绿色（29.39%）和绿色（26.63%）;叶片锯齿多为稀（58.43%）和中（20.15%）;叶片形状多为长圆形（67.46%）和椭圆倒卵形（19.47%）;植株性别则是雄性（56.24%）多于雌性（43.76%）。
2.3.2 数值性状多样性分析 对285份鹧鸪茶资源的6个数值性状进行多样性指数分析,根据表5可知,鹧鸪茶资源在数值性状上存在不同的遗传变异,变异系数介于13.04%~45.00%,其中变异系数最大的为叶片周长（45.00%）,变异系数最小的为叶片长/宽（13.04%）。鹧鸪茶资源的数值性状的多样性指数的变化范围为1.93~2.11,其中叶片周长的多样性指数最低（1.93）,叶片长的多样性指数最高（2.11）。收集保存的鹧鸪茶资源中,叶片长、叶片宽、叶片长宽比和叶片面积等4个性状的多样性指数大于2,而叶柄长和叶片周长等2个性状的多样性指数小于2。
表5 鹧鸪茶资源的数值性状变异统计Tab. 5 Variation of quantitative traits among M. oblongifolius germplasms |
| 性状 Trait | 平均值 Mean | 标准差 SD | 最大值Maximum | 最小值Minimum | 极差 Range | 变异系数CV/% | 多样性指数H' |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 叶柄长Petiole length/cm | 2.18 | 0.75 | 5.55 | 0.81 | 4.74 | 34.52 | 1.97 |
| 叶片长Leaf length/cm | 12.36 | 2.25 | 18.51 | 6.48 | 12.03 | 18.21 | 2.11 |
| 叶片宽Leaf width/cm | 4.44 | 0.83 | 6.65 | 1.80 | 4.85 | 18.76 | 2.06 |
| 叶片长宽比Leaf length-width ratio | 2.85 | 0.37 | 4.01 | 1.87 | 2.14 | 13.04 | 2.05 |
| 叶片周长Leaf perimeter/cm | 74.24 | 33.41 | 184.06 | 24.74 | 159.32 | 45.00 | 1.93 |
| 叶片面积Leaf area/cm2 | 32.35 | 11.14 | 63.07 | 6.67 | 56.40 | 34.44 | 2.06 |
3 讨论
鹧鸪茶是助推海南岛区域经济发展的特色饮料植物,已经被加工企业开发成为多种特色旅游产品,鹧鸪茶产业也发展成为带动海南农民脱贫致富的特色产业之一。但长期以来,对鹧鸪茶野生资源的过度利用导致其种质资源受到严重破坏,林海等[18]在1992年指出海南沿海山丘野生鹧鸪茶资源破坏十分严重,数量急剧减少;刘国民等[19]在2007年发现野生鹧鸪茶资源日趋减少的局面非但没有得到缓解,反而有所加剧;杨虎彪等[20]在2017年对鹧鸪茶的生态学特性研究中亦指出海南东部沿海的野生鹧鸪茶居群退化十分严重,过度采摘导致自然居群快速衰退。这说明对鹧鸪茶资源的全面保护已经到了刻不容缓的程度,如不采取有效措施对野生资源进行保护,部分性状优良的资源一旦消失将使得珍稀的遗传资源无法复原。
针对鹧鸪茶种质资源急剧减少、许多优异种质濒临消失的问题,国内有关科研人员开展了鹧鸪茶种质资源保存和人工驯化等方面的研究。李娟玲等[21]在2010年以保存在海南大学苦丁茶研究所内的10个鹧鸪茶居群的种质材料进行ISSR标记的引物筛选,供试的种质材料主要来自于万宁、三亚、文昌和保亭等4个市县;杨虎彪等[22]在2017年对幼龄期鹧鸪茶的需光生理特性进行研究,以期为人工驯化栽培奠定基础。本研究始于2015年,先后在3年多的时间内对海口、琼中、万宁、保亭、定安、琼海、东方、白沙、乐东和陵水等全省10个市县共13个地点进行系统的鹧鸪茶野外资源调查,同时将收集285份种质资源安全保存在鹧鸪茶种质资源圃中。同时,本研究还对285份鹧鸪茶种质资源开展了5个描述性状和6个数值性状的植物学鉴定评价,其中描述性状的多样性指数的变化范围为0.69~1.74,数值性状的多样性指数的变化范围为1.93~2.11,这说明本研究收集保存的鹧鸪茶种质具有丰富的遗传多样性。笔者认为下一步应当实施鹧鸪茶资源的异地保存和原生境保护相结合的策略,并进一步加快种质资源的收集保存、鉴定评价与开发利用研究,选育出优良鹧鸪茶无性品系并进行规模化的商业种植,从而使得海南鹧鸪茶产业真正实现可持续发展。