單武雄,肖潤林,劉永勝,楊知建
(1.湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙 410125;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南 長沙 410128;3.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,湖南 長沙 410125)
中國是茶葉的故鄉(xiāng),也是世界茶葉生產(chǎn)、消費(fèi)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(qū)的環(huán)境條件與茶葉高質(zhì)、高效的生產(chǎn)目標(biāo)存在較大的差距[5-6]。隨人們物質(zhì)生活水平的提高,人們不僅要品嘗高檔的名優(yōu)茶,而且還要搶先品嘗“時(shí)新的”名優(yōu)茶。為滿足市場需求,在塑料大棚內(nèi)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(yōu)茶提前上市。在長江以南地區(qū),有關(guān)塑料大棚內(nèi)栽培茶樹的研究報(bào)道結(jié)果不盡相同。目前,湖南省大棚茶園有過嘗試,但尚無系統(tǒng)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(yàn)對塑料大棚不同處理下茶樹新梢內(nèi)源激素變化進(jìn)行研究,以期為長江以南地區(qū)的大棚茶業(yè)的發(fā)展提供參考。
試驗(yàn)地點(diǎn)為湖南省長沙縣金井鎮(zhèn)中國科學(xué)院有機(jī)茶試驗(yàn)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(chǎn)分析純);赤霉素(GA3)(湖南生物制藥廠)、吲哚乙酸(IAA)(中國醫(yī)藥集團(tuán)上海試劑公司)、脫落酸(ABA)、玉米素(ZT);4種激素標(biāo)樣(Fluka公司)。
表1為茶園氣候因子變化研究的7個(gè)處理,其中大棚高2m,小棚高1.8m。塑料小棚內(nèi)的每根加熱線功率為1 000W,每行茶樹旁架設(shè)或埋設(shè)的加熱線數(shù)量按照試驗(yàn)處理中的加熱功率大小平均分配。地?zé)峋€埋設(shè)深度25 cm,空氣加熱線架設(shè)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(dāng)棚內(nèi)氣溫達(dá)到30℃時(shí)打開大棚兩端邊門及裙膜以通風(fēng)散熱,下午3時(shí)許關(guān)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(fù)3次。每個(gè)處理隨機(jī)選取20個(gè)未萌發(fā)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(dòng)態(tài),直到其生長發(fā)育休止,用數(shù)字符號代表其生長狀況,處理中30%以上的芽頭生長動(dòng)態(tài)即代表此處理的物候期。
表1 茶園氣候因子變化研究試驗(yàn)處理
塑料大棚茶園茶樹新梢內(nèi)源激素水平研究試驗(yàn):外源生長調(diào)節(jié)劑采用85%GA3結(jié)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(fā)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(nèi)源激素含量測定方法 在春梢萌動(dòng)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(jìn)行3批取樣,樣品為芽頭,對茶樹新梢IAA、ZT、ABA、GA34種內(nèi)源激素含量進(jìn)行檢測,取樣重復(fù)3次,取其平均值。
1.3.2 新梢內(nèi)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(jìn)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(nèi)源激素的提取與純化:準(zhǔn)確稱取凍干樣品0.5 g,分4次加入預(yù)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?jiān)尤? mL預(yù)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?jiān)貜?fù)上述操作一次后丟棄,將收集的上清液合并進(jìn)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(fù)溶,離心(27 000 r/min,20min),上清液經(jīng)過聚乙烯聚吡咯烷酮(PVP)柱和二乙基氨基乙基交聯(lián)葡聚糖凝膠(DEAE sephadex A-25)柱,以C18 Sep-Pak小柱分別收集細(xì)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(diào)查結(jié)果。
表2 不同處理茶樹春梢物候期調(diào)查結(jié)果 (月-日)
表3為2月10日茶樹新梢內(nèi)源激素含量差異分析,從中可以看出,7個(gè)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(dá)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(gè)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(jié)合表2分析,GA3含量與茶芽萌發(fā)存在密切關(guān)系。
表3 2月10日茶樹新梢內(nèi)源激素含量的差異分析 (μg/g·FW)
從表3可以看出,7個(gè)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(dá)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(jié)果表明IAA含量與芽的萌動(dòng)狀態(tài)和外源激素處理有密切關(guān)系。7個(gè)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(xiàng)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(gè)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(dá)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(xiàng)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(guān),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(gè)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(xiàng)處理之間都存在極顯著差異。7個(gè)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(xiàng)處理之間存在極顯著差異。這表明新梢內(nèi)源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值與茶芽萌發(fā)存在密切關(guān)系。
2月18日到2月28日物候期內(nèi),7個(gè)處理的內(nèi)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(jìn)茶芽萌發(fā)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(shí),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(nèi)的生物合成與GA3有密切聯(lián)系。與2月18日相比,2月28日各個(gè)處理新梢內(nèi)源激素平衡,其中GA3/ABA比值4、6、7 3個(gè)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(jié)合表2分析,上述結(jié)果再次表明新梢內(nèi)源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值與茶芽萌發(fā)存在密切關(guān)系。
(1)噴施外源激素能夠提高茶芽頭GA3含量,與茶芽萌發(fā)存在密切關(guān)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(dòng)狀態(tài)和外源激素處理有密切關(guān)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(nèi)源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值與茶芽萌發(fā)存在密切關(guān)系。
(3)物候期內(nèi)各處理的內(nèi)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(nèi)激素含量相對較高,變化明顯,對催促進(jìn)茶芽萌發(fā)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(tài)調(diào)控效應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2006,25(5):507-511.
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