低溫脅迫下貴州云霧貢茶生長調(diào)節(jié)劑的變化

王瑩 李巖 王姝 向準(zhǔn) 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(yīng)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(biāo)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(xì)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(dāng)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(rèn)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(dāng)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(xué)植物生理與生物化學(xué)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(fù)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(yīng)[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(xì)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)途徑等方面的相互作用[12-15]。近年來，ABA已經(jīng)被認(rèn)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(xì)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(dǎo)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(yīng)。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(xì)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(yīng)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(yīng)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(rèn)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(yīng)低溫的脅迫。

Zhang等[25]引認(rèn)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(rèn)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(yīng)基因的表達，有助于了解云霧貢茶對低溫脅迫的響應(yīng)機理，從而為挖掘茶樹抗寒基因提供理論依據(jù)。

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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(xué)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(dǎo)師，主要從事植物基因T程研究， （電子信箱）dgzhao@gzu.edu.cn。