王瑩 李巖 王姝 向準 趙德剛

摘要：以貴州云霧貢茶[ Camellia sineWis（L.）Kuntze var.niaowangen.sis Q.H.Chen] -年生幼苗茶樹為試驗材料，用酶聯(lián)免疫法（ELISA）測定不同低溫脅迫下茶樹葉片生長調(diào)節(jié)劑含量的變化，以探討低溫脅迫下茶樹生長調(diào)節(jié)劑變化規(guī)律。結(jié)果顯示，l、4。C處理云霧貢茶IAA、GA含量大部分顯著低于對照，ABA含量、ABA/GA明顯高于對照;10℃處理ABA、IAA、GA含量大部分顯著高于對照，ABA/GA與對照無明顯變化。隨脅迫時間延長，1、4℃處理ABA、IAA含量隨時間變化呈先上升后下降的趨勢，GA含量呈下降趨勢，ABA/GA呈上升趨勢;10℃處理ABA和GA含量呈先上升后下降的趨勢，IAA含量呈下降趨勢。低溫奈件下，云霧貢茶能提高ABA類生長抑制物質(zhì)，降低IAA、GA等生長促進類物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)生長調(diào)節(jié)劑平衡來應對低溫脅迫。

關(guān)鍵詞：云霧貢茶[ Camellia sinensis（L）Kuntze var.niaowangensis Q.H.Chen];低溫脅迫;生長調(diào)節(jié)劑

中圖分類號：S571.1; Q946.885

文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020） 08-0099-04

D01：10.1408 8/j.cnki.issn0439- 8114.2020.08.022

云霧貢茶[Camellia sinensis （L.） Kuntze var.niaowangensisQ.H.Chen]良種分布在貴州省貴定縣南部云霧山地區(qū)，云霧山區(qū)域獨特的生態(tài)環(huán)境孕育了云霧貢茶獨特茶香嫩栗香，富含有機鍺、茶多糖。云霧貢茶栽培種植歷史悠久，早在唐朝就被茶圣陸羽收錄記載，元泰定二年（公元1325年）開始作為朝廷貢茶，至明清更成為皇家珍品，乾隆時列為全國八大名茶之一。近年來，用云霧貢茶制作的貴定雪芽連獲國際金獎，成為國際名茶，是國內(nèi)目前僅存貢茶碑記載的名優(yōu)茶種[1]。

低溫是影響茶樹生長和繁殖的重要因素，冬季的極端低溫和初春的霜凍或倒春寒常常造成茶樹的低溫傷害，制約茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2，3]。目前，針對植物抗寒性，大多集中于細胞膜透性、保護酶系統(tǒng)及滲透性物質(zhì)含量變化等方面的研究[4-6]，生長調(diào)節(jié)劑與抗寒性關(guān)系研究較少[7]。當植物遭受低溫等逆境脅迫時，植物生長調(diào)節(jié)劑如ABA、GA等被認為是植物對抗寒基因表達的啟動因子[8]，對增強植株抗寒性起重要作用。本研究測定分析了貴州云霧貢茶在不同低溫脅迫下葉片中生長調(diào)節(jié)劑的含量，以探討低溫脅迫下云霧貢茶生長調(diào)節(jié)劑的變化規(guī)律，從而為深入研究云霧貢茶耐寒機理與其生長調(diào)節(jié)劑的關(guān)系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為云霧貢茶一年生扦插苗，材料統(tǒng)一栽植于塑料盆中，每盆1株。在日光溫室內(nèi)自然光照下進行正常管理，當植株長至株高70-80 cm時，選取健康狀況良好、長勢一致的植株進行試驗處理[7]。

1.2試驗設(shè)計

將供試幼苗分為4組，每組8盆，于試驗第1天轉(zhuǎn)入RX2-3008型人工氣候箱中，人工氣候箱的溫度分別設(shè)為1、4、10、25℃，以25℃處理為對照（CK），光周期晝/夜為16 h/8 h，光照度為12 000 1x，相對濕度為50%。于脅迫處理的1、3、5、7、9d選取功能葉片測定生長調(diào)節(jié)劑的含量。

1.3 生長調(diào)節(jié)劑的測定

生長調(diào)節(jié)劑脫落酸（ABA）、生長素（IAA）、赤霉素（CA）含量采用酶聯(lián)免疫吸附測定法（EIISA）測定，試劑盒采購于中國農(nóng)業(yè)大學植物生理與生物化學國家重點實驗室。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用Excel和SPSS軟件，采用Duncan新復極差法對處理平均數(shù)間的差異顯著性進行檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫下云霧貢茶葉片ABA含量的變化

逆境下，生長調(diào)節(jié)劑ABA含量顯著增加，以調(diào)節(jié)植物對脅迫環(huán)境的適應[9]。結(jié)果（表1）表明，在同一脅迫時間內(nèi)，隨著脅迫溫度的降低，云霧貢茶ABA含量呈上升趨勢;隨著脅迫時間的延長，相同低溫處理下，云霧貢茶的ABA含量均呈先上升后下降的趨勢，1、4、10℃處理分別在3、5、7d含量達到最高，與對照相比分別提高了165.3%、78.6%、16.8%。1、4、10℃處理與對照相比差異極顯著。

2.2 低溫脅迫下云霧貢茶葉片IAA含量的變化

IAA是植物體最普遍的生長素類物質(zhì)，能促進細胞的分裂、伸長和分化[7]。結(jié)果（表2）表明，在不同脅迫時間下，除3 d外，1、4℃的低溫處理云霧貢茶的IAA含量與對照相比均有大幅度下降，差異達到極顯著水平;不同脅迫時間下，10℃的低溫處理云霧貢茶的IAA含量與對照相比均有大幅度上升，差異達到極顯著水平。同一脅迫溫度下，隨著脅迫時間的延長，IAA含量大多數(shù)呈先上升后下降的趨勢，1、4℃脅迫處理9d時，IAA含量比對照分別降低了27.25%、23.13%。

2.3 低溫脅迫下云霧貢茶葉片GA含量的變化

從表3可以看出，隨著脅迫時間的延長，1、4℃處理下云霧貢茶GA含量呈下降的趨勢，10、25℃處理下，云霧貢茶GA含量呈先上升后下降的趨勢，10℃處理均高于25℃對照處理。1、4℃處理與對照相比，GA含量差異達到極顯著水平（脅迫9d除外），脅迫9d時，GA含量比對照分別降低了42.71%、22.29%。CA含量的下降能抑制植物生長，提高抗寒性，這表明1、4℃處理云霧貢茶能通過改變體內(nèi)GA的含量來適應低溫的變化。

2.4 低溫脅迫下云霧貢茶葉片ABA/GA的變化

植物抗寒力與植物生長調(diào)節(jié)劑間的平衡有關(guān)，ABA與赤霉素類（GAs）間的平衡被看作是植物應對脅迫時的重要調(diào)節(jié)因子[10]，一般情況下，植物組織中高比率的ABA/GAs意味著較高的抵抗寒冷的能力[11]。

由圖1可知，同一脅迫時間下，隨著脅迫溫度的降低，云霧貢茶各處理的ABA/GA明顯升高;隨脅迫時間延長，1、4℃處理ABA/GA呈上升趨勢，且1℃處理ABA/GA上升較快，4℃處理上升趨勢緩慢;10℃處理與對照相比ABA/GA無明顯變化。

3 小結(jié)與討論

植物生長調(diào)節(jié)劑在生物信號間存在相互作用，包括生物合成、代謝與運輸、信號轉(zhuǎn)導途徑等方面的相互作用[12-15]。近年來，ABA已經(jīng)被認為是一種脅迫生長調(diào)節(jié)劑，在植物抗寒力的調(diào)控以及對維持細胞膜結(jié)構(gòu)功能方面起著重要作用;植物受到生物和非生物脅迫后，內(nèi)源ABA含量增加，并誘導多種抗逆基因的表達，從而增強其抗逆性;ABA含量的增加對于植物抗性的提高有明顯作用[16-20]。同一脅迫時間內(nèi)，隨著脅迫溫度的降低，云霧貢茶的ABA含量呈上升趨勢，這可能是茶樹在對抗低溫時的一種保護性反應。隨脅迫時間延長，各低溫處理下ABA含量均呈先上升后下降的趨勢，可能是因為植物的ABA含量持續(xù)性積累到一定程度后不能再繼續(xù)合成，到了脅迫后期植物的細胞膜、保護酶系統(tǒng)等已經(jīng)受到了一定程度的傷害[11]。

生長素是最早發(fā)現(xiàn)的一類植物生長調(diào)節(jié)劑，它調(diào)控側(cè)根形成、維管組織分化、頂端優(yōu)勢以及植物的向性反應等[20]。本試驗中，隨著脅迫時間的延長，IAA含量大多數(shù)呈先上升后下降的趨勢。在1、4℃的低溫處理下云霧貢茶的IAA含量與對照相比均下降;10℃的低溫處理下，IAA含量與對照相比上升。這與小麥[21]、珙桐[22]IAA含量對低溫的反應是一致的，但也有研究表明，低溫脅迫IAA含量呈上升趨勢[23]，這可能與試驗材料與處理條件的差異、外部環(huán)境條件的影響等有關(guān)系。

最早被認為與抗寒力有關(guān)的植物生長調(diào)節(jié)劑是赤霉素類，研究表明抗寒性強的植物體內(nèi)赤霉素的含量一般比抗寒性弱的植物低[24]。本研究結(jié)果表明，同一脅迫溫度下，隨著脅迫時間的延長，云霧貢茶的GA含量均有不同程度的下降;1、4℃處理均低于對照，10℃處理高于對照。這證明云霧貢茶能通過降低GA含量減緩植株生長速度，從而適應低溫的脅迫。

Zhang等[25]引認為ABA/CA之間的平衡是提高植物抗寒性的重要因子之一。本研究中，同一脅迫時間下，云霧貢茶ABA/GA隨脅迫溫度降低而明顯升高;隨著脅迫時間的延長，在1、4℃處理呈上升趨勢，變化幅度較大;10℃和對照變化不明顯。Pocie-cha等[26]認為ABA/GA值的增加與植物抗寒性的增強呈密切正相關(guān)，但不同品種或同種植物不同生境下ABA、GA的貢獻率不同，本研究中云霧貢茶ABA/GA變化主要與ABA的變化有關(guān)。

茶樹生長調(diào)節(jié)劑雖然含量很低，但它們在調(diào)節(jié)茶樹的生長、生理和新陳代謝等各方面起重要的調(diào)控作用[20]。在不同低溫脅迫條件下，研究云霧貢茶生長調(diào)節(jié)劑的變化、相互關(guān)系及其對應基因的表達，有助于了解云霧貢茶對低溫脅迫的響應機理，從而為挖掘茶樹抗寒基因提供理論依據(jù)。

參考文獻：

[1]王濟紅，陳謙海，林昌虎.云霧貢茶——貴州山茶屬一新變種[J-種子，2011.30（1）：65-66

[2]鄒中偉，房婉萍，張定，等.低溫脅迫下茶樹基因表達的差異分析[J].茶葉科學，2008.28（4）：249-254.

[3]朱全武，范凱，謝艷蘭，等.植物低溫脅迫響應miRNAs及其在茶樹抗寒研究中的應用[J].茶葉科學，2013.33（3）：212-220.

[4]何躍君，薛立，任向榮，等.低溫脅迫對六種苗木生理特性的影響[J].生態(tài)學雜志，2008.27（4）：524-531.

[5]申亞梅，馬進，黃玉英，等.低溫脅迫對5種園林常綠灌木膜透性的影響[J].浙江林業(yè)科技，2009.28（6）：28-31.

[6]郁萬文，曹福亮，汪貴斌.低溫脅迫下銀杏活性氧代謝與膜傷害的關(guān)系[J].東北林業(yè)大學學報，2010.38（7）：46-48.

[7]張迎輝，李書平，榮俊冬，等.低溫脅迫下福建山櫻花、日本櫻花內(nèi)源激素的變化[J].福建林業(yè)科技，2013 .40（3）：62-67.

[8] WEYERS J D B. PATERSON N W. Plant hormone and the controlof physiological processes EJl.New phytologist， 2002. 152 （3）：375-407.

[9] CUSTA L，TRISCHUK R. WEISER C J.Plant cold acclimation：The role of ahscisic acid [Jl.Journal of plant growth regulation，2005.24（4）：308-318.

[10] DAIE J， CAMPBELL W F.Response of tomato plants to stressfultemperatures increase in abscisic acid concentrations[J]. Plantphysiology， 1981 .67（1）：26-29.

[11]張迎輝.低溫脅迫下福建山櫻花的生理響應與抗寒基因的表達[D].福州：福建農(nóng)林大學，2014.

[12] DU H. WU N. CHANG Y. et al.Carotenoid deficiency impairsABA and IAA hiosvnthesisand differentiallv affects drought andcold tolerance in rice[J]. Plant molecular hiology， 2013， 83 （4）：475-488.

[13] GOLENBERG E W. WEST N W. Hormonal interactions and generegulation can link monoecy and environmental plasticity to theevolution of dioecy in plants [ J] . American journal of botany . 2013 ，100（ 6） ：1022-1037.

[14] MIRANSARI M. SMITH D L. Plant hormones and seed germina-tion[J]. Environmental and experimental botany，2014，99： 1 10- 121.

[15] CHENG Y Q. LIU J F， YANG X D . et al. Construction of ethyleneregulatory network hased on the phytohormones related gene tran-scriptome profiling and prediction of transcription factor activitiesin soybean [J].Acta physiologiae plantarum. 2013. 35 （4） ：1303 -1317.

[16] CAO F Y. YOSHIOKA K. DESVEAUX D. The roles of ABA inplant-pathogen interactions [ J ] . Journal of plant research . 201 1 ，124（4） ：489-499.

[17] LEE S C ， LUAN S. ABA signal transduction at the crossroad of bi-otic and abiotic stress responses [Jl. Plant cell and environment.2012.35（ 1） ： 53-60.

[18] NAKAMURA T. YAZAKI J. KISHIMOTO N. et al. Comparison oflong-term up-regulated genes during induction of freezing toler-ance by cold and ABA in bromegrass cell cultures revealed by mi-croarray analyses [Jl. Plant growth regulation， 2013. 71 （2） ：113-136.

[19] DANQUAH A， ZELICOURT A D. COLCOMBET J， et al. The roleof ABA and MAPK signaling pathways in plant abiotic stress re-sponses[ J] . Plant biotechnology. 2014 . 32（ 1 ） ： 40-52.

[20]曾光輝，馬青平，王偉東，等，自然低溫對茶樹內(nèi)源激素含量的影響 [J].茶葉科學 ， 2016.36（ 1） ： 85-91.

[21] KOSOVA K. PRASIL I T， VITDMV P. et al. Complex phytohor-mone responses during the cold acclimation of two wheat cultivarsdiffering in cold tolerance . winter Samanta and spring Sandra [J ] .Journal of plant physiology ， 2012 . 169（ 6） ： 567-576.

[22] GUO B， STILES A R. LIU C Z. Changes in endogenous hormonesand oxidative burst as the biochemical basis for enhanced shoot or-ganogenesis in cold-treated Saussurea involucrata explants [ J ] . Ac-to physiologiae plantarum. 2013 . 35 （ 1 ） ： 283-287.

[23]歐陽琳，洪亞輝，黃麗華，等，不同逆境脅迫信號對超級稻幼鑿生理生化影響及植物激素變化的初步研究 [Jl.業(yè)現(xiàn)代化研究 ， 2007.28（ 1） ： 104-106.

[24] 羅正榮，植物激素與抗寒力的關(guān)系 [Jl.植物生理學通訊 . 1989（3）：1-5

[25 ] ZHANG F.WAN X Q.ZHANG H Q， et al. The effect of cold stresson endogenous hormones and CBFl homolog in four contrastingbamboo species [J]. Journal of forest research. 2012. 17 （1） ：72-78.

[26] POCIECHA E . PLAIEK A. JANOWIAK F. et al. ABA level， pro- line and phenolic concentration. and PAL activity induced during cold acclimation in androgenic festulolium forms with contrastingresistance to frost and pink snow mould （Microdochitan nivale ） [ J ] .Physiological and molecular plant pathology， 2008. 73 （6） ：126-132.

基金項目：貴州省高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)“千層次”計劃項目;山地植物資源保護與種質(zhì)創(chuàng)新省部共建教育部重點實驗室開放基金資助項目（MOELP-201703）;貴州省科技基金項目[黔科合基礎(chǔ)（2018）1044]

作者簡介：王瑩（1982-），女，黑龍江齊齊哈爾人，副研究員，在讀博士研究生，主要從事植物分子生物學遺傳育種方面的研究，（電話）18111862560（電子信箱）wangyinghouzi@163.com;通信作者，趙德剛（1961-），男，教授，博士生導師，主要從事植物基因T程研究， （電子信箱）dgzhao@gzu.edu.cn。