全 文 ：0 引言
江 华 苦 茶 (Camellia sinensis var. assamica
‘Jianghua’)是湖南省一个古老珍贵的茶树资源，其树
型为半乔木，是乔木型茶树进化到灌木型茶树的过渡
类型，变异类型丰富，是优良的茶树种质资源，具有很
高的开发利用价值[1]。
植物遗传资源的系统分类、遗传多样性研究对资
源引选、品种改良、亲本选配及杂种优势利用具有重要
的指导意义[2-3]。聚类分析是数理统计中研究“物以类
聚”的一种方法，是研究资源分类和亲缘关系的常用方
基金项目：湖南省教育厅研究生科研创新项目“高茶黄素、高E-GCG单株选育”(CX2010B278)。
第一作者简介：杨春，女，1988年出生，湖南益阳人，硕士研究生，研究方向：茶树种质资源与遗传育种。通信地址：410128湖南农业大学第十一教学
楼北408。
通讯作者：罗军武，男，1957年出生，湖南邵阳人，教授，博士，研究方向：茶树种质资源与遗传育种。通信地址：410128湖南农业大学第十一教学楼北
509，E-mail：luojunwu11@sina.com。
收稿日期：2012-11-01,修回日期：2013-01-20。
‘江华’苦茶资源生化成分的聚类分析研究
杨 春 1，李端生 2，王 庆 1，王汉超 1，陈涛林 1，罗军武 1
（1湖南农业大学国家植物功能成分利用工程技术研究中心，长沙 410128；
2湖南省江华瑶族自治县农业局，湖南江华 425509)
摘 要：利用紫外分光光度计法和HPLC法测定江华苦茶群体品种单株茶树新梢中水浸出物、茶多酚、氨
基酸、茶氨酸以及生物碱类和儿茶素类物质的含量。进一步对主要生化指标进行系统聚类分析，将100
份单株分为6类，第 I类表现为非酯型儿茶素含量最低；第 II类表现为茶多酚、酚氨比、酯型儿茶素比例
以及咖啡碱含量最低；第 III类EGC含量最高；第 IV类茶多酚、酚氨比以及可可碱含量最高，茶氨酸含量
最少；第V类咖啡碱、D,L-C、EC、ECG、儿茶素总量、非酯型儿茶素的含量最高；第VI类氨基酸和茶氨酸
含量最高，儿茶素总量最低。6个类群生化成分之间的差异明显，为优异茶树资源的选育提供帮助。
关键词：江华苦茶；生化成分；系统聚类分析
中图分类号：S571.1 文献标志码：A 论文编号：2012-3577
Cluster Analysis of the Biochemical Composition in Camellia sinensis var. assamica‘Jianghua’
Yang Chun1, Li Duansheng2, Wang Qing1, Wang Hanchao1, Chen Taolin1, Luo Junwu1
(1National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals,
Hunan Agricultural University, Changsha 410128;
2Agriculture Bureau of Jianghua Yao Autonomous County Hunan Province, Jianghua Hunan 425509)
Abstract: Using UV spectrophotometer method and high performance liquid chromatography (HPLC) to
analyze the biochemical component in fresh leaves of group varieties of Camellia sinensis var. assamica
‘Jianghua’. At the same time hierarchical cluster analysis showed that 100 individuals were divided into 6
categories. Class I performance of non-esterified catechins content was lowest. Class II polyphenols, phenolic
ammonia ratio, the proportion of ester catechins and caffeine content were minimum. Class III EGC content was
highest. Class IV polyphenols, phenolic ammonia ratio, theobromine were highest while theanine was at least.
Class V caffeine, D,L-C, EC, ECG, catechins, non-ester type catechins content were highest. Class VI amino
acid and theanine were highest and lowest total catechins. The obvious differences were existed in the 6 groups
biochemical composition. It was helpful for the breeding of excellent tea tree resources.
Key words: Camellia sinensis var. assamica‘Jianghua’; biochemical composition; hierarchical cluster
analysis
中国农学通报 2013,29(16):198-203
Chinese Agricultural Science Bulletin
杨 春等：‘江华’苦茶资源生化成分的聚类分析研究
法之一，在玉米 [4]、甘薯 [5]、油菜 [6]等植物中有大量报
道。在茶树中，除有应用分子标记技术 AFLP[7-8]、
RAPD[9-10]少数研究外，尚未见有其他报道。与分子标
记技术相比，应用生化品质性状进行资源分类具有经
济、直观等优点。笔者测定了 100份‘江华’苦茶资源
单株的20个品质性状并对其进行聚类分析研究，以期
为江华苦茶茶树资源分类、亲缘关系研究以及杂种优
势利用提供帮助。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究田间试验于 2012年在湖南省江华瑶族自治
县进行，室内试验在湖南农业大学国家教育部茶学重
点实验室进行。
1.2 试验材料
试验以江华瑶族自治县牛牯岭茶场的‘江华’苦茶
种质资源圃保存的100份江华苦茶茶树资源为研究对
象，分别编号为1~100号。
1.3 试验方法
1.3.1 样品制备及标准品 参考《茶树优异资源评价与
遗传稳定性研究》[11]，于2012年采摘春季的第1轮新梢
的1芽2叶采用微波杀青的方法，制备干茶茶样。粉碎
后采用1.5:250的茶水比例制备茶汤样品，用于生化成
分测定。标准品购自 Sigma公司(St. Louis, Missouri,
USA)，水为超纯水，其他试剂为市售分析纯级。
1.3.2 测定方法 水浸出物、茶多酚和氨基酸含量的测
定采用国标法 (GB/T 8305、GB/T 8313、GB/T 8314)。
儿茶素与生物碱组分及含量的测定参考李自勇等[12]的
HPLC方法，茶氨酸含量的测定参考龚雨顺等 [13]的
HPLC方法。
1.3.3 统计分析 采用Excel计算各成分的平均值，系
统聚类分析通过 SPSS 19.0 for Windows统计软件
(SPSS Inc.2001)进行。
2 结果与分析
2.1 茶多酚与氨基酸相关性
利用Excel 2003对 100株单株的茶多酚含量和氨
基酸含量进行相关线性分析得出图 1。由图 1可以看
出，氨基酸含量较高的几个植株，其茶多酚的含量适中
或比较低，普遍低于茶多酚含量的平均值；茶多酚含量
较高的几个植株，其氨基酸含量比较低；茶多酚含量适
中时相对应的氨基酸含量也处于中间位置。这充分说
明了在茶树体内的碳代谢与氮代谢之间存在一种相互
平衡关系。茶叶品种之间的适制性和茶叶品质的季节
性变异，都与碳氮代谢的动态平衡密切相关[14]。在以
后的育种工作的初期阶段中可利用这种相互关系进行
初步的判定，节约育种时间和经费开支。
2.2 系统聚类分析
采用平均欧氏距离法对100个单株的品质性状进
行聚类分析（图 2）。取遗传距离D=6将 100个品种聚
为6类，第Ⅵ类是90号、34号、3号、14号、15号、24号、
59号、67号、83号、62号、43号、31号、97号、96号、63
号、20号、61号、22号、40号、27号、28号，第Ⅴ类是 53
号、55号，第Ⅳ类是 70号、6号、100号、7号、98号、37
号、4号、1号、8号、5号、60号、52号，第Ⅲ类是45号、39
号、95号、54号、49号、64号、48号、38号、79号、68号、
71号、89号、17号、76号、66号、81号、93号、82号、87
号、78号、41号、19号、18号、9号，第Ⅱ类是 44号、50
号、16号、92号、26号、77号、29号、13号。第Ⅰ类是其
余33个单株。
表1是各分类的基本生化成分均值表。仔细观察
表1中各项数值，发现各分类间儿茶素类物质（包括儿
茶素各组分、儿茶素总量和酯型儿茶素总量）存在较大
差异。
0
10
20
30
40
50
60
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101
苦茶资源
含
量
茶多酚%
氨基酸mg/g
图1 100株单株茶多酚含量与氨基酸含量的相关性线图
茶
多
酚
含
量
/%
；氨
酸
含
量
/(
m
g/
g)
·· 199
中国农学通报 http://www.casb.org.cn·· 200
杨 春等：‘江华’苦茶资源生化成分的聚类分析研究
图2 100株单株生化成分系统聚类树状图
·· 201
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
第VI类单株在生化成分上的典型特点是，氨基酸
含量以及茶氨酸含量是6类中最高的同时儿茶素的含
量 6类中最低；第V类单株的典型特点是，水浸出物、
咖啡碱、D,L-C、EC、ECG、儿茶素和非酯型儿茶素含量
是6个分类中最高的，EGCG含量最少；第 IV类单株茶
多酚、可可碱、GCG、EGCG以及酯型儿茶素含量和酚
氨比最高，酯型儿茶素所占比例最高达到86%，非酯型
儿茶素比例最低仅为 14%，茶氨酸含量最少；第 III类
单株EGC含量为6类中最高；第 II类单株水浸出物、茶
多酚、咖啡碱含量和酚氨比值是6类中最低的，儿茶素
类物质含量一般，酯型儿茶素比例最低仅为73%，非酯
型儿茶素比例最高达到 27%；第 I类单株在生化成分
上的典型特点是非酯型儿茶素含量最低。
3 结论
通过对江华苦茶群体品种的100株单株进行生化
成分的聚类分析，可将这 100份资源根据生化成分差
异分成6类，各类间不同生化成分含量差异明显，根据
表1中的数据，在实际生产利用中第 IV类中的单株酯
型儿茶素比例最高，可用于高酯型儿茶素茶树资源的
筛选；第V类中的单株可用于高水浸出物、高咖啡碱和
高儿茶素含量茶树资源的筛选；第VI类单株可用于高
氨基酸和茶氨酸含量资源的筛选。这些生化成分含量
特异的资源对于‘江华’苦茶群体品种的开发利用作用
显著，在以后的育种工作中可直接作为特异单株进行
品种选育，也可作为母本保存用于今后的杂交试验。
4 讨论
茶叶生化成分作为衡量茶叶品质的一类重要指标
一直受到行业相关人员的重视，也是国标所检测的内
容。根据黎星辉等[15]、晏嫦妤等[16]的研究，茶树品种鲜
叶中的生化成分决定了茶叶品质的优次以及茶叶的适
制性，从而决定了茶树品种资源的利用价值和经济效
益。因此，对茶叶品质成分进行测定分析不仅是研究
茶树品种资源的重要手段之一，更是筛选特异茶树资
源并加以开发利用的重要方法。中国茶树栽培育种历
史长达千年，积累了非常丰富的种质资源。长期以来
中国茶树育种优质资源的选择主要依据各种生化成
分。到目前为止，茶叶中经分离、鉴定的已知化合物有
700多种，其中包括初级代谢产物蛋白质、糖类、脂肪
及茶树中二级代谢产物——多酚类、色素、茶氨酸、生
物碱、芳香物质、皂苷等[14]。在对茶树资源进行资源鉴
定或品质分析时都要分析到茶树体内的各种生化成
分，这些生化成分主要包括水浸出物、茶多酚、氨基酸、
咖啡碱、茶氨酸和儿茶素类物质等，如此多的品质性状
在最后分析时不仅工作量大而且容易造成重复分析。
如何对众多的生化指标进行综合评判，获得一个可供
利用的判别值，一直为研究人员所关注，多指标的化学
表1 6个分类资源的基本生化成分均值
生化成分
水浸出物/%
茶多酚/%
氨基酸/%
酚氨比
茶氨酸/(mg/g)
可可碱/(mg/g)
CAF/%
EGC/(mg/g)
D,L-C/(mg/g)
EC/(mg/g)
EGCG/(mg/g)
GCG/(mg/g)
ECG/(mg/g)
儿茶素/(mg/g)
酯型儿茶素/(mg/g)
酯型儿茶素比例/%
非酯型儿茶素/(mg/g)
非酯型儿茶素比例/%
P1
44.69
34.59
1.96
19.26
7.66
2.28
3.76
13.47
7.77
3.21
77.90
38.84
23.98
165.16
140.72
85.20
24.45
14.80
P2
42.05
30.69
2.15
14.43
9.03
1.24
3.41
26.62
8.38
6.05
62.07
33.01
21.64
157.77
116.72
73.98
41.05
26.02
P3
44.26
32.35
2.14
15.73
9.06
1.64
3.50
30.93
6.13
6.08
83.03
41.20
25.07
192.44
149.30
77.58
32.35
22.42
P4
46.47
37.39
1.83
21.54
7.36
2.69
4.31
21.35
4.36
3.54
110.20
45.55
24.42
209.42
180.17
86.03
29.25
13.97
P5
47.59
35.57
1.84
19.55
8.22
1.47
4.83
9.22
30.87
8.91
54.42
35.93
75.10
214.44
165.44
77.15
49.00
22.85
P6
44.51
32.34
2.19
17.32
9.64
2.45
3.65
14.64
10.91
3.43
58.94
22.39
21.59
131.91
102.92
78.02
28.98
21.98
·· 202
杨 春等：‘江华’苦茶资源生化成分的聚类分析研究
成分分析时，需要引入多元分析手段对数据进行相关
的处理。利用聚类分析方法可有效解决这一问题，将
众多的种质资源进行生化成分的聚类分析归类，不同
分类资源有着不同品质性状特征，可对应不同的育种
目标。这不仅可以获得一个更全面的关于资源可利用
性的判别值，同时节约了育种时间。
参考文献
[1] 刘湘鸣.江华苦茶性状研究[J].茶业通讯,2005,33(3):4-7.
[2] Martynov S P, Dohrotvorskaya T V. Genealogical analysis of
diversity of Russian winter wheat euhivam (Triticum aestivum L.)
[J].Gene Res＆Crop Evo,2006,53:379-386.
[3] Masumbuko L I, Bryngelsson T. Inter simple sequence repeat
(ISSR) analysis of diploid coffee species and cultivated Coffea
arabica L. from Tanzania[J].Gene Res & Crop EV,2006,53:357-366.
[4] 朱汉勇,钟正阳,李玉祥,等.滇东南 102个玉米自交系的性状相关
与聚类分析[J].西南师范大学学报,2012,37(4):96-100.
[5] 黄萍,马朝宏,颜谦.地方甘薯资源的形态聚类分析[J].资源与利用,
2012,31(2):67-70.
[6] 孙红芹,万林生,倪正斌,等.甘蓝型杂交油菜主要性状的主成分和
动态聚类分析[J].江苏农业科学,2012,40(4):101-103.
[7] 赵振军,章传政,黎星辉.AFLP分子标记技术在茶树遗传育种研究
中的应用[J].福建茶叶,2005,4:25-27.
[8] 萧力争,晏嫦妤,罗军武,等.凤凰单丛古茶树资源的遗传多样性
AFLP分析[J].茶叶科学,2008,27(4):280-285.
[9] 林郑和,陈常颂,陈荣冰.我国39个茶树品种的RAPD分析[J].分子
植物育种,2006,4(5):695-701.
[10] 黎星辉,施兆鹏,刘春林,等.中国茶组植物种质资源遗传多样性的
RAPD分析[J].园艺学报,2007,34(2):507-508.
[11] 杨亚军,陈亮,虞富莲,等.茶树优异资源评价与遗传稳定性研究[J]
茶叶科学,2003,23(增):1-8.
[12] 李自勇,喻宗沅,徐小军,等.茶多酚含量与儿茶素含量关系研究[J].
化学与生物工程,2007,24(11):73-76.
[13] 龚雨顺,黄建安,崔湘兴,等.离子对色谱法测定茶叶中的茶氨酸[J].
茶叶科学,2008(2):89-92.
[14] 宛晓春.茶叶生物化学(第 2版)[M].北京:中国农业出版杜,1994:
86-131.
[15] 黎星辉,熊格生,陈兴琰,等.湖南茶叶植物资源的评价[J].广西植物,
1998,18(2):109-114.
[16] 晏嫦妤,李家贤,黄华林,等.广东茶树群体品种品质成分差异初步
研究[J].广东农业科学,2009,12:39-41.
·· 203