單武雄,肖潤林,劉永勝,楊知建
(1.湖南生物機電職業技術學院,湖南 長沙 410125;2.湖南農業大學,湖南 長沙 410128;3.中國科學院亞熱帶農業生態研究所,湖南 長沙 410125)
中國是茶葉的故鄉,也是世界茶葉生產、消費和出口大國[1-4]。茶樹(Gamellia sinensis)具有喜溫、喜濕、喜酸性土和耐蔭的特性,長江流域丘陵地區的環境條件與茶葉高質、高效的生產目標存在較大的差距[5-6]。隨人們物質生活水平的提高,人們不僅要品嘗高檔的名優茶,而且還要搶先品嘗“時新的”名優茶。為滿足市場需求,在塑料大棚內栽培茶樹,可以利用大棚的增溫效果使茶樹提早萌芽,春季名優茶提前上市。在長江以南地區,有關塑料大棚內栽培茶樹的研究報道結果不盡相同。目前,湖南省大棚茶園有過嘗試,但尚無系統研究,特別是大棚茶樹新梢生育特征方面更是缺乏研究與探討。試驗對塑料大棚不同處理下茶樹新梢內源激素變化進行研究,以期為長江以南地區的大棚茶業的發展提供參考。
試驗地點為湖南省長沙縣金井鎮中國科學院有機茶試驗基地—湘豐茶廠西山茶園。供試茶樹(Camellia sinensis)為湖南省茶葉研究所提供的株系79-2。
儀器與試劑:Agilent1100高效液相色譜儀、G1314A紫外檢測器、Agilent Hypersil ODS分析柱(4.6×250 mm,5 μm)、C18 Sep-Pak 小柱(Classical,Waters公司);乙腈(HPLC)、冰醋酸(國產分析純);赤霉素(GA3)(湖南生物制藥廠)、吲哚乙酸(IAA)(中國醫藥集團上海試劑公司)、脫落酸(ABA)、玉米素(ZT);4種激素標樣(Fluka公司)。
表1為茶園氣候因子變化研究的7個處理,其中大棚高2m,小棚高1.8m。塑料小棚內的每根加熱線功率為1 000W,每行茶樹旁架設或埋設的加熱線數量按照試驗處理中的加熱功率大小平均分配。地熱線埋設深度25 cm,空氣加熱線架設高度80 cm。人工增溫棚于18∶00通電增溫,至次日凌晨0∶30拉閘斷電。白天當棚內氣溫達到30℃時打開大棚兩端邊門及裙膜以通風散熱,下午3時許關門保溫。所有處理每隔5~7 d澆水灌溉一次,以確保茶樹正常生長。各處理重復3次。每個處理隨機選取20個未萌發的芽頭,系上編好號碼的塑料牌,每隔3~5 d,觀察并記錄其生長動態,直到其生長發育休止,用數字符號代表其生長狀況,處理中30%以上的芽頭生長動態即代表此處理的物候期。

表1 茶園氣候因子變化研究試驗處理
塑料大棚茶園茶樹新梢內源激素水平研究試驗:外源生長調節劑采用85%GA3結晶粉和IAA混合配制成200 mg/L的試劑,分別于2月3日(春茶萌發前7~8 d)和2月18日噴施樹冠,用藥量1.2 L/m2,對照噴施等量清水。
1.3.1 茶樹新梢內源激素含量測定方法 在春梢萌動期間,分別于2月10日(處理1萌芽)、2月16日(處理4萌芽)、2月28日(處理5萌芽)對所有處理進行3批取樣,樣品為芽頭,對茶樹新梢IAA、ZT、ABA、GA34種內源激素含量進行檢測,取樣重復3次,取其平均值。
1.3.2 新梢內源激素的提取、純化 樣品固定:將鮮樣除去表面水分,用棉紗布包好立即放入液氮中處理2~3min,然后將樣品在遮光條件下進行真空冷凍干燥,待樣品充分干燥后密封放入-60℃超低溫冰箱中保存。
新梢內源激素的提取與純化:準確稱取凍干樣品0.5 g,分4次加入預冷的80%甲醇11 mL(5+2+2+2),在弱光下冰浴中研磨成勻漿,置4℃冰箱中浸提過夜(15 h)。以3 000 r/min離心(4℃)20min,收集上清液,殘渣加入2 mL預冷的80%甲醇后旋渦振蕩 5 min,再離心(3 000 r/min,20min),收集上清液。殘渣重復上述操作一次后丟棄,將收集的上清液合并進行真空冷凍離心濃縮除去甲醇,加入8mL醋酸銨(0.1mol/L,pH值9.0)復溶,離心(27 000 r/min,20min),上清液經過聚乙烯聚吡咯烷酮(PVP)柱和二乙基氨基乙基交聯葡聚糖凝膠(DEAE sephadex A-25)柱,以C18 Sep-Pak小柱分別收集細胞分裂素類激素和酸性激素,以50%甲醇(HPLC)洗脫后真空冷凍離心濃縮除去洗脫液。
表2為不同處理茶樹春梢物候期調查結果。

表2 不同處理茶樹春梢物候期調查結果 (月-日)
表3為2月10日茶樹新梢內源激素含量差異分析,從中可以看出,7個處理中GA3的含量的變化范圍為:0.609~3.794μg/g·FW,其中處理4的含量最高,達到了3.794μg/g·FW,處理7的含量最低,為0.609μg/g·FW,且處理4與其他各個處理差異極顯著。由此表明,噴施外源激素處理能夠提高茶芽頭GA3含量,塑料大棚及其加溫處理其GA3含量比露地茶園高。結合表2分析,GA3含量與茶芽萌發存在密切關系。

表3 2月10日茶樹新梢內源激素含量的差異分析 (μg/g·FW)
從表3可以看出,7個處理中IAA的含量的變化范圍為:0.150~0.205 μg/g·FW,處理 7的含量最高,達到0.205μg/g·FW,處理1含量最低。處理4與處理1、2、3、5存在極顯著差異,這說明混合外源激素的噴施明顯提高了茶樹新梢IAA的含量。上述結果表明IAA含量與芽的萌動狀態和外源激素處理有密切關系。7個處理中ABA的含量的變化范圍為:0.472~1.962μg/g·FW,處理7的含量最高,為1.962μg/g·FW,處理1的含量最低,僅為0.472μg/g·FW,且處理7與其它各項處理存在極顯著差異,這說明保溫措施和噴施外源激素能夠降低ABA含量。7個處理中ZT的含量的變化范圍為:1.012~3.941 μg/g·FW,處理 1的含量最高,達到了3.941μg/g·FW,處理7的含量最低,僅為1.012 μg/g·FW,處理 1、2、3、4、5 與處理 6、7 之間存在極顯著差異,處理1與其它各項處理之間存在極顯著差異,這說明新梢ZT含量與茶園保溫措施密切相關,而噴施混合外源激素對新梢ZT含量沒有明顯影響。
由表3可見,7個處理中GA3/ABA的變化范圍為:0.31~6.06,處理1的最大,處理7的最小,除處理3與處理5之間無極顯著差異外,其它各項處理之間都存在極顯著差異。7個處理中IAA/ABA無極顯著差異。ZT/IAA的變化范圍為:4.94~26.27,以處理1最大,處理7最小,且處理1與其它各項處理之間存在極顯著差異。這表明新梢內源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值與茶芽萌發存在密切關系。
2月18日到2月28日物候期內,7個處理的內激素變化趨勢見圖1~7,相對于2月10日,2月18日處理5、6、7的GA3含量呈上升趨勢,而其它處理的GA3含量呈下降趨勢,表明GA3促進茶芽萌發生長。所有處理的IAA與ABA含量均呈下降趨勢,ZT含量則呈上升趨勢。GA3/ABA及IAA/ABA比值處理5、6、7呈上升趨勢,其它各處理比值呈下降趨勢;同時,所有處理的ZT/IAA比值均呈上升趨勢。

圖1 茶樹新梢不同處理GA3含量的變化

圖2 茶樹新梢不同處理IAA含量的變化

圖3 茶樹新梢不同處理ABA含量變化

圖4 茶樹新梢不同處理ZT含量的變化

圖5 茶樹新梢不同處理GA3/ABA的變化

圖6 茶樹新梢不同處理IAA/ABA的變化

圖7 茶樹新梢不同處理ZT/IAA的變化
與 2月 18日相比,2月 28日處理 4、6、7的GA3含量均呈上升趨勢,其中以處理7的上升幅度最大,其它處理呈下降趨勢。IAA含量變化除處理6、7下降外,其它處理都呈上升趨勢。ABA含量的變化趨勢與GA3相反。而所有處理的ZT含量變化趨勢與GA3一致,表明ZT在茶樹體內的生物合成與GA3有密切聯系。與2月18日相比,2月28日各個處理新梢內源激素平衡,其中GA3/ABA比值4、6、7 3個處理呈上升趨勢,其它各處理呈下降趨勢,與GA3含量變化趨勢一致。所有處理IAA/ABA比值都呈上升趨勢。ZT/IAA比值處理6、7呈上升趨勢,其它處理呈下降趨勢。結合表2分析,上述結果再次表明新梢內源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值與茶芽萌發存在密切關系。
(1)噴施外源激素能夠提高茶芽頭GA3含量,與茶芽萌發存在密切關系;混合外源激素的噴施明顯提高了茶樹新梢IAA的含量,與茶芽的萌動狀態和外源激素處理有密切關系;保溫措施和噴施外源激素能夠降低ABA含量;茶園保溫措施能提高茶新梢玉米素含量,噴施混合外源激素對新梢ZT含量沒有明顯影響。
(2)新梢內源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值與茶芽萌發存在密切關系。
(3)物候期內各處理的內激素變化趨勢不同,總體上外源激素的噴施,使得茶芽各類內激素含量相對較高,變化明顯,對催促進茶芽萌發作用明顯。
[1] 肖潤林,彭晚霞,宋同清,等.稻草覆蓋對紅壤丘陵茶園的生態調控效應[J].生態學雜志,2006,25(5):507-511.
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