Minerals in Oolong Tea Germplasms
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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.
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Keywords:
- Oolong tea /
- germplasm /
- minerals /
- cluster analysis /
- principal component analysis
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0. 引言
【研究意义】 文心兰（Oncidium hybridum）是兰科（Orchidaceae） 文心兰属（Oncidium） 及其近缘属的总称，由超过70个属构成，文心兰属是其中最大的一个属[1]。其花色丰富、花型优美、花期长，是重要的盆花和切花种类[2]。目前，我国的文心兰产业虽已初具规模，但生产中栽培品种仍多为进口，自有品种相对较少[3]，培育性状优良、商品价值高、具有自主知识产权的新品种已成为文心兰育种的重要方向。现阶段，杂交育种依然是培育文心兰新品种最为常用的方法，相较于其他兰科植物，如蝴蝶兰、卡特兰等，文心兰无论是属内杂交还是属间杂交的育种难度均较大，花粉败育、杂交亲和力差、授粉结实率低等问题仍是障碍[4]。此外，文心兰从小苗到开花需要2～3年，一个品种的选育周期要7～10年[5,6]，因此，在文心兰杂交育种过程中，对其杂交后代进行杂种真实性的早期鉴定，筛选出所需要的真杂种是非常有必要的，不仅可以有效提高后代选择的准确性，还可以降低育种成本，缩短育种周期。【前人研究进展】 目前，植物杂交后代鉴定的方法有很多，传统的鉴定方法有形态学鉴定、细胞学鉴定、同工酶鉴定等，具有周期长、成本高等问题[7]。随着分子生物学技术的发展，分子标记技术成为了植物杂交后代鉴定的高效技术手段之一，相较于传统的鉴定方法，分子标记技术为快速准确地鉴定出真杂交种提供了技术支撑。序列相关扩增多态性（SRAP）标记是一种基于PCR的分子标记，具有高效、高共显性、重复性好等特点，前人的研究表明SRAP标记适用于铁皮石斛[8]、大豆[9]、百合[10]等多种植物的杂交后代鉴定研究中。表达序列标签微卫星（EST-SSR）是一种基于表达序列标签的简单序列重复设计的分子标记，多应用于植物的遗传多样性分析、种质资源鉴定、重要性状标记等[11-13]。孙清明等[14]利用EST-SSR标记进行了荔枝杂交群体真假杂种鉴定，实现了100%的鉴定效率，证明了EST-SSR标记用于荔枝杂交后代鉴定是可行的。【本研究切入点】 本课题组前期通过人工杂交获得了一批后代株系[15]，若能对这些后代株系进行杂种真实性的早期鉴定，将有利于降低后期选择的难度，缩短新品种选育周期。基于EST-SSR和SRAP分子标记在植物杂交后代鉴定中的可行性，本研究拟利用EST-SSR和SRAP分子标记技术，对文心兰46个杂交后代株系进行真实性鉴定。【拟解决的关键问题】本研究通过开展文心兰DNA提取、PCR扩增、引物筛选等试验，鉴定出这些杂交后代株系中的真杂种，并分析这些杂交后代株系间的亲缘关系及其与亲本间的遗传相似系数，以期为文心兰杂种后代的快速鉴定及加速育种进程提供参考依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
以文心兰黄金午后（Wilsonara Golden Afternoon ‘Rich Yellow’）、百万金币（Oncidium Sweet Sugar ‘Million Dollar’）及其46个杂交后代株系（编号：1～46）为试验材料，其中，黄金午后为母本，百万金币为父本，两亲本的来源及主要性状见表1。供试的材料均取自福建省农业科学院作物研究所特色兰花工程化实验室育种圃。父母本及杂交后代株系均剪取幼嫩叶片，立即保存于液氮中，以待提取DNA。
表 1 亲本来源及主要性状Table 1. Source and main traits of the parents品种
Variety杂交亲本
Hybrid parents主要用途
Main purpose主要性状
Main traits黄金午后
Golden Afternoon ‘Rich Yellow’Cda．× Odm．× Onc． 盆花、切花
Potted flowers, cut flowers花被片黄色与褐色相间，具花香
Tepals are yellow and brown, with floral fragrance百万金币
Sweet Sugar ‘Million Dollar’Onc. × Onc. 盆花
Potted flowers花黄色具条纹褐斑，无花香
Flowers are yellow with striped brown spots, no floral fragrance1.2 试验方法
1.2.1 叶片总DNA的提取
采用改良CTAB法[16]进行2个文心兰品种及其杂交后代叶片总DNA的提取，经1%琼脂糖凝胶电泳和分光光度计检测其完整性和纯度后，将DNA产物置于−20 ℃条件下保存备用。
1.2.2 文心兰SRAP-PCR扩增
参考Budak等[17]的引物，随机选择11条正向引物和16条反向引物，组成176对引物组合。PCR反应体系的总体积为25 μL，其中DNA模板、上游引物、下游引物均为1.0 μL，含Mg2+的Buffer为2.5 μL，2.5 mmol·L−1的dNTPs 为2.0 μL，Taq 聚合酶为0.3 μL，ddH2O 为17.2μL。PCR 扩增程序为：94 ℃ 预变性5 min；5个循环的94 ℃ 变性、35 ℃ 复性、72 ℃ 延伸；30个循环的94 ℃ 变性、50 ℃ 复性、72 ℃ 延伸；最后72 ℃延伸10 min。扩增产物利用2.5%琼脂糖凝胶电泳分离，经紫外凝胶成像仪拍照，获得电泳图谱。
1.2.3 文心兰EST-SSR-PCR扩增
基于本课题组前期设计的21对文心兰EST-SSR标记引物[18]，进行PCR扩增。PCR反应体系的总体积为25 μL，同SRAP-PCR反应体系。PCR 扩增程序为：94 ℃ 预变性 4 min、变性30 s；各引物对应退火温度退火30 s，72 ℃延伸45 s，共35个循环；72 ℃延伸10 min，并保存于4 ℃条件下。PCR扩增产物先通过2.5%琼脂糖凝胶电泳检测，后经紫外凝胶成像仪拍照，获得电泳图谱。
1.2.4 文心兰杂交后代真实性鉴定
参照Hulya[19]的方法，从供试的SRAP引物组合和EST-SSR引物对中筛选出具有父本特征条带的引物组合，观察这些引物的扩增条带图，若杂交后代株系扩增出的条带中具有父本特征条带，则该杂种鉴定为真杂种。
1.2.5 数据分析
观察分析电泳图谱，对其中的DNA条带数进行统计，在同一迁移位置上有扩增条带的记作1，无条带的则记作0，在EXCEL软件构建（1,0）原始数据矩阵。基于数据矩阵，利用EXCEL软件计算引物的多态性比率和多态性信息含量，利用NTSYS-pc2.10e软件绘制亲本与杂交后代间的遗传距离矩阵与遗传相似系数矩阵。而后根据遗传距离矩阵进行聚类分析，获得聚类图；基于相似系数矩阵数据，在EXCEL软件中计算最小值、下四分位数、中位数、四分位数、最大值，并根据不同数值间的差值绘制亲本与杂种间的遗传相似系数箱式图。
2. 结果与分析
2.1 文心兰EST-SSR引物和SRAP引物的初筛选
将获得的48份文心兰材料DNA稀释至相同浓度备用，以父母本及随机2份杂交后代株系为模板进行21对EST-SSR引物和176对SRAP引物的初步筛选，筛选出能扩增出明显条带的9对EST-SSR引物和15对SRAP引物。为明确筛选引物对其他文心兰品种的可用性，利用筛选出来的共24对引物对供试的48个样品进行扩增，发现6对EST-SSR引物和10对SRAP引物在48个样品中均能扩增出清晰条带，且父本能扩增出母本没有的特异性条带。
2.2 杂交后代的真实性鉴定
利用筛选出的 6对EST-SSR引物对46个杂交后代株系进行真实性鉴定（表1），在引物Hga19的扩增条带中发现了6条父本特征带，且供试的 46 个杂交后代株系均具有父本特异性条带，记录为真杂种；此外，引物Hga15的扩增条带中有2条父本特征带，鉴定出46个杂交后代株系均为真杂种，鉴定效率达100%（图1-A）。而引物Htag5仅鉴定出10个杂交后代株系，鉴定效率为21.74%。综合6对EST-SSR引物的鉴定结果，供试的46个杂交后代株系均鉴定为真杂种，鉴定效率为100%。
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图 1 文心兰杂交后代的EST-SSR引物Hga15（A）和SRAP引物组合Me1+Em3（B）鉴定结果注：M：DL2 000 marker；父本♂：百万金币；母本♀：黄金午后；1～46：对应46个杂交后代株系；箭头所示为父本特征带。Figure 1. Identification of Oncidium hybrid progenies using EST-SSR primer Hga15 (A) and SRAP primer combinations Me1+Em3 (B)Note: M: DL2 000 marker; ♂: Million Dollar; ♀: Rich Yellow; 1-46 corresponding to the 46 filial generation ; Arrows were feature bands of male parent.利用筛选出的 10对SRAP引物组合对46个杂交后代株系进行真实性鉴定（表2），发现在Me1+Em3引物组合的扩增结果中（图1-B），供试的 46 个杂交后代株系均具有父本特异性条带，鉴定为真杂种，鉴定效率达100%；Me6+Em8及Me10+Em2引物组合同样鉴定出46个杂交后代株系均为真杂种，鉴定效率达100%；在Me3+Em1引物组合的扩增结果中，鉴定出33个杂交后代株系为真杂种，鉴定效率为71.74%。此外，在父本特征条带比较中，Me8+Em1引物组合扩增出的父本特征条带最多，为7条。综合10对SRAP引物组合的鉴定结果，鉴定效率同样为100%，46个杂交后代株系均鉴定为真杂种。
表 2 文心兰杂交后代鉴定的EST-SSR和SRAP标记引物信息Table 2. Information on EST-SSR and SRAP primer pairs used for Oncidium hybrid progeny identification引物
Primers正向引物序列
Forward primer sequences反向引物序列
Reverse primer sequences父本特征带数
No. of male specific fragments鉴定出的杂交后代数
No. of the identified hybridsHga15 5′-ATCGTAATCCTGAAGCGTATC-3′ 5′-AAGCCCAAACTATTCCATT-3′ 2 46 Hcac7 5′-AAAACTCCCACTTATCCAAA-3′ 5′-CCCTGTATTATCGCCGTAG-3′ 1 28 Hga29 5′-AGTGCCTCTATCATTCCTCT-3′ 5′-GTTGTGCGGGTTAGTTGG-3′ 2 40 Htc26 5′-TTCGGCCATTAACGGTCC-3′ 5′-TGTGATTTCTTGGGGTGC-3′ 3 38 Hga19 5′-GCAAACGCACAACACGAC-3′ 5′-AGAAAGCAATGGCGAAGC-3′ 6 46 Htag5 5′-AAAATCTTACTCACCACCTCC-3′ 5′-GCATACTTTCCTCGCCAC-3′ 2 10 Me1+Em3 5′-TGAGTCCAAACCGGATA-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTGAC-3′ 5 46 Me3+Em1 5′-TGAGTCCAAACCGGAAT-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTAAT-3′ 2 33 Me4+Em7 5′-TGAGTCCAAACCGGACC-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTATG-3′ 4 45 Me6+Em2 5′-TGAGTCCAAACCGGTAA-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTTGC-3′ 3 37 Me6+Em7 5′-TGAGTCCAAACCGGTAA-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTATG-3′ 2 40 Me6+Em8 5′-TGAGTCCAAACCGGTAA-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTCTG-3′ 3 46 Me7+Em1 5′-TGAGTCCAAACCGGTCC-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTAAT-3′ 5 37 Me8+Em1 5′-TGAGTCCAAACCGGTGC-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTAAT-3′ 7 44 Me10+Em2 5′-TGGGGACAACCCGGCTT-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTTGC-3′ 4 46 Me10+Em16 5′-TGGGGACAACCCGGCTT-3′ 5′-GACTGCGTACGAATTCGG-3′ 4 44 2.3 EST-SSR和SRAP引物的多态性分析
对筛选出来的6对文心兰EST-SSR引物进行多态性分析发现，每对引物平均扩增到6.5个条带，其中多态性条带数在5.67个，各引物的多态性比率分布为75.00% ～100.00%。引物Hga19扩增出9条多态性条带，其多态性信息含量最高，为0.87；引物Hga15仅扩增出3条多态性条带，其多态性信息含量最小，为0.66；供试的6对文心兰EST-SSR引物平均多态性信息含量为0.80（表3）。
表 3 文心兰EST-SSR和SRAP引物多态性分析Table 3. Polymorphism of EST-SSR and SRAP primer pairs of Oncidium引物名
Primer总条带
Total
band多态性条带
Polymorphism
band多态性比率
Polymorphism
percentage/%多态性信息含量
Polymorphism
information
contentHga15 3 3 100.00 0.66 Hcac7 6 5 83.33 0.83 Hga29 6 5 83.33 0.80 Htc26 6 6 100.00 0.80 Hga19 10 9 90.00 0.87 Htag5 8 6 75.00 0.85 Me1+Em3 8 6 75.00 0.86 Me3+Em1 8 6 75.00 0.85 Me4+Em7 10 7 70.00 0.89 Me6+Em2 8 7 87.50 0.85 Me6+Em7 7 6 85.71 0.85 Me6+Em8 9 6 66.67 0.87 Me7+Em1 11 11 100.00 0.85 Me8+Em1 16 11 68.75 0.92 Me10+Em2 11 11 100.00 0.88 Me10+Em16 11 10 90.91 0.89 对筛选出来的10对SRAP引物组合进行多态性分析发现，10对引物组合共扩增出99个条带，其中多态性条带数有81个，多态性比例为81.82%。Me7+Em1和Me10+Em2引物组合的多态性比例为100.00%，Me6+Em8引物组合的多态性比例仅为66.67%。在多态性信息含量比较中，Me8+Em1引物组合最高，为0.92；Me3+Em1、Me6+Em2、Me6+Em7和Me7+Em1引物组合的多态性信息含量均为0.85；供试的10对SRAP引物组合平均多态性信息含量为0.87（表3）。
2.4 文心兰亲本与杂交后代株系的聚类分析
基于EST-SSR和SRAP的扩增结果建立（0,1）型数据，利用NTSYS-pc2.10e软件，构建文心兰亲本与杂交后代株系的聚类图。从聚类图（图2）可以看出，供试的48个文心兰材料间的遗传距离变化在0.04～0.36，其中，1号杂交后代株系和2号杂交后代株系的亲缘关系最近，父本百万金币与其他品种存在较大的遗传差异。在遗传距离为0.28处，供试的48个文心兰材料分为3大聚类群：第Ⅰ类包括46个杂交后代株系； 第Ⅱ类为母本黄金午后；第Ⅲ类为父本百万金币。供试的46个杂交后代株系在遗传距离上均与母本黄金午后更为接近，表现为偏母性遗传。
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图 2 基于EST-SSR和SRAP分子标记的文心兰聚类分析Figure 2. Clustering Oncidium based on EST-SSR and SRAP molecular markers2.5 文心兰亲本与杂交后代的遗传相似性分析
根据EST-SSR和SRAP的扩增结果，利用NTSYS-pc2.10e软件构建文心兰亲本与杂交后代株系的遗传相似系数矩阵。在遗传相似系数矩阵数据中，母本黄金午后与父本百万金币间的遗传相似系数仅为0.36，为遗传相似系数矩阵中的最低值。基于遗传相似系数矩阵，利用EXCEL绘制亲本与杂交后代的遗传相似系数箱式图（图3）。发现父本百万金币与杂交后代株系间的遗传相似系数在0.51～0.64，遗传相似系数平均值为0.57；母本黄金午后与杂交后代株系间的遗传相似系数在0.62～0.75，遗传相似系数平均值为0.68。杂交后代株系与母本的遗传相似系数大于其与父本间的，说明杂交后代与母本的亲缘关系更近，表现为偏母性遗传。这与供试的杂交后代株系在聚类过程中与母本的亲缘关系更近的结果相吻合。46个杂交后代株系间的遗传相似系数为0.64～0.95，遗传相似系数平均值为0.79，高于杂交后代与父母本间的遗传相似系数。
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图 3 文心兰亲本与杂种间遗传相似系数Figure 3. Coefficients of genetic similarity between Oncidium parents and hybrid progenies3. 讨论
杂交后代早期鉴定是杂交育种工作中的一个重要环节，快速筛选出真杂种，对提高育种效率、缩短育种周期具有重要意义。分子标记技术因其具有操作方便，不受环境限制等优点，已成功应用于多种植物杂交后代真实性鉴定。李胜男等[20]利用InDel特异性分子标记对苹果和梨远缘杂种后代进行鉴定；尹跃等[21]利用SSR分子标记对枸杞种间杂交后代群体进行鉴定；胡凤荣等[22]利用ISSR分子标记鉴定了风信子3个杂交组合的杂交后代真实性；刘颖鑫等[23]利用SSR和SRAP标记研究了菊花脑与甘菊种间杂种的真实性。本研究利用EST-SSR标记和SRAP标记对文心兰杂交后代株系进行了早期鉴定，共筛选出6对EST-SSR和10对SRAP引物组合用于文心兰杂交后代的真实性鉴定研究中，供试的46个杂交后代株系均鉴定为真杂种，鉴定效率为100%，说明EST-SSR和SRAP分子标记技术应用于文心兰杂交后代真实性鉴定研究中是可行的。
在杂交后代真实性鉴定的过程中，发现在一个引物对或引物组合中未鉴定出真杂种的杂交后代株系在另一个引物对或引物组合中被鉴定出了，说明不同引物对或引物组合所鉴定的结果存在差异，因此，利用互补原理，采用多个引物对或引物组合进行鉴定，效果更好[24]。研究还发现，供试的SRAP引物组合扩增到的平均父本特征带数较EST-SSR引物扩增到的多，且平均鉴定效率较EST-SSR引物高，说明SRAP标记较EST-SSR标记在文心兰杂交后代鉴定中更占优势。而在引物多态性比较中，筛选出的EST-SSR标记引物的多态性条带占比为87.18%，SRAP引物组合多态性条带占比为81.82%，说明供试的48个文心兰材料具有较高的遗传多样性，也表明在多态性分析中，EST-SSR标记较SRAP标记更有优势。综上所述，2种标记各有自身优势，故基于2种标记的综合扩增结果进行文心兰杂交后代株系的聚类分析和遗传相似系数分析，结果更为可靠。忻雅等[25]对草莓遗传多样性的研究也证实了，SSR+SRAP联合标记分析能更加全面、有效地揭示草莓种质间的亲缘关系。
聚类分析在一定程度上反映了分析个体的相似性，对文心兰亲本及杂交后代进行聚类分析，可以作为判断后代株系与亲本亲缘关系远近的依据。本研究中，黄金午后与百万金币通过属间杂交，获得了46个杂交后代株系，供试的杂交后代株系在聚类过程中先与母本黄金午后聚在一起，说明46个杂交后代株系与母本的亲缘关系更近，这与杂交后代株系与母本的平均遗传相似系数大于父本的分析结果相互印证。在杂交育种过程中，通常认为遗传距离较远的亲本之间杂交更有可能产生丰富变异。本研究中，母本黄金午后与父本百万金币间的遗传相似系数仅为0.36，为文心兰新品种的选育奠定了良好基础。对文心兰亲本与杂交后代的遗传相似系数分析发现，亲本与杂交后代株系间的遗传相似系数在0.51～0.64和0.62～0.75，说明在供试的杂交后代株系中可能出现了一些差异较大的个体，这为优异中间材料的选育提供了机会。研究还发现，杂交后代株系间的遗传相似系数中位数明显高于亲本间的遗传相似系数，说明该组合杂交后代的遗传基础趋向于变窄，类似的研究结果在菊花[26]和蓝莓[27]中均有报道。因此，在今后文心兰的育种工作中，应通过选择遗传差异较大的品种进行杂交，以尽量提高杂交后代的遗传多样性。
综上，本研究利用6对EST-SSR和10对SRAP引物组合用于文心兰杂交后代的真实性鉴定，鉴定效率达100%，并从分子水平探讨了不同杂交后代株系间及杂交后代株系与亲本间的亲缘关系远近，发现供试的杂交后代株系均表现为偏母性遗传。研究结果表明EST-SSR和SRAP分子标记用于文心兰杂交后代群体的真实性鉴定和遗传多样性分析研究中是有效的。本试验结果为文心兰杂交后代真实性的鉴定、种质资源评价提供了技术支撑，鉴定出的真杂种后代加快了文心兰新品种的选育进程，为文心兰新品种选育研究奠定基础。
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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 
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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).
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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.
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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
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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
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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）.
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