保温与外源激素对大棚茶树新梢内源激素的影响

2012-06-08单武雄肖润林刘永胜杨知建

湖南农业科学 2012年1期

单武雄，肖润林，刘永胜，杨知建

（1.湖南生物机电职业技术学院，湖南长沙 410125；2.湖南农业大学，湖南长沙 410128；3.中国科学院亚热带农业生态研究所，湖南长沙 410125）

中国是茶叶的故乡，也是世界茶叶生产、消费和出口大国[1－4]。茶树（Gamellia sinensis）具有喜温、喜湿、喜酸性土和耐荫的特性，长江流域丘陵地区的环境条件与茶叶高质、高效的生产目标存在较大的差距[5－6]。随人们物质生活水平的提高，人们不仅要品尝高档的名优茶，而且还要抢先品尝“时新的”名优茶。为满足市场需求，在塑料大棚内栽培茶树，可以利用大棚的增温效果使茶树提早萌芽，春季名优茶提前上市。在长江以南地区，有关塑料大棚内栽培茶树的研究报道结果不尽相同。目前，湖南省大棚茶园有过尝试，但尚无系统研究，特别是大棚茶树新梢生育特征方面更是缺乏研究与探讨。试验对塑料大棚不同处理下茶树新梢内源激素变化进行研究，以期为长江以南地区的大棚茶业的发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点为湖南省长沙县金井镇中国科学院有机茶试验基地—湘丰茶厂西山茶园。供试茶树（Camellia sinensis）为湖南省茶叶研究所提供的株系79-2。

仪器与试剂：Agilent1100高效液相色谱仪、G1314A紫外检测器、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（国产分析纯）；赤霉素（GA3）（湖南生物制药厂）、吲哚乙酸（IAA）（中国医药集团上海试剂公司）、脱落酸（ABA）、玉米素（ZT）；4种激素标样（Fluka公司）。

1.2 试验设计

表1为茶园气候因子变化研究的7个处理，其中大棚高2m，小棚高1.8m。塑料小棚内的每根加热线功率为1 000W，每行茶树旁架设或埋设的加热线数量按照试验处理中的加热功率大小平均分配。地热线埋设深度25 cm，空气加热线架设高度80 cm。人工增温棚于18∶00通电增温，至次日凌晨0∶30拉闸断电。白天当棚内气温达到30℃时打开大棚两端边门及裙膜以通风散热，下午3时许关门保温。所有处理每隔5～7 d浇水灌溉一次，以确保茶树正常生长。各处理重复3次。每个处理随机选取20个未萌发的芽头，系上编好号码的塑料牌，每隔3～5 d，观察并记录其生长动态，直到其生长发育休止，用数字符号代表其生长状况，处理中30%以上的芽头生长动态即代表此处理的物候期。

表1 茶园气候因子变化研究试验处理

塑料大棚茶园茶树新梢内源激素水平研究试验：外源生长调节剂采用85%GA3结晶粉和IAA混合配制成200 mg/L的试剂，分别于2月3日（春茶萌发前7～8 d）和2月18日喷施树冠，用药量1.2 L/m2，对照喷施等量清水。

1.3 试验方法

1.3.1 茶树新梢内源激素含量测定方法在春梢萌动期间，分别于2月10日（处理1萌芽）、2月16日（处理4萌芽）、2月28日（处理5萌芽）对所有处理进行3批取样，样品为芽头，对茶树新梢IAA、ZT、ABA、GA34种内源激素含量进行检测，取样重复3次，取其平均值。

1.3.2 新梢内源激素的提取、纯化样品固定：将鲜样除去表面水分，用棉纱布包好立即放入液氮中处理2～3min，然后将样品在遮光条件下进行真空冷冻干燥，待样品充分干燥后密封放入－60℃超低温冰箱中保存。

新梢内源激素的提取与纯化：准确称取冻干样品0.5 g，分4次加入预冷的80%甲醇11 mL（5+2+2+2），在弱光下冰浴中研磨成匀浆，置4℃冰箱中浸提过夜（15 h）。以3 000 r/min离心（4℃）20min，收集上清液，残渣加入2 mL预冷的80%甲醇后旋涡振荡 5 min，再离心（3 000 r/min，20min），收集上清液。残渣重复上述操作一次后丢弃，将收集的上清液合并进行真空冷冻离心浓缩除去甲醇，加入8mL醋酸铵（0.1mol/L，pH值9.0）复溶，离心（27 000 r/min，20min），上清液经过聚乙烯聚吡咯烷酮（PVP）柱和二乙基氨基乙基交联葡聚糖凝胶（DEAE sephadex A-25）柱，以C18 Sep-Pak小柱分别收集细胞分裂素类激素和酸性激素，以50%甲醇（HPLC）洗脱后真空冷冻离心浓缩除去洗脱液。

2 结果与分析

2.1 不同处理茶树纯梢物候期

表2为不同处理茶树春梢物候期调查结果。

表2 不同处理茶树春梢物候期调查结果（月-日）

2.2 不同处理茶树新梢内源激素含量的差异

表3为2月10日茶树新梢内源激素含量差异分析，从中可以看出，7个处理中GA3的含量的变化范围为：0.609～3.794μg/g·FW，其中处理4的含量最高，达到了3.794μg/g·FW，处理7的含量最低，为0.609μg/g·FW，且处理4与其他各个处理差异极显著。由此表明，喷施外源激素处理能够提高茶芽头GA3含量，塑料大棚及其加温处理其GA3含量比露地茶园高。结合表2分析，GA3含量与茶芽萌发存在密切关系。

表3 2月10日茶树新梢内源激素含量的差异分析（μg/g·FW）

从表3可以看出，7个处理中IAA的含量的变化范围为：0.150～0.205 μg/g·FW，处理 7的含量最高，达到0.205μg/g·FW，处理1含量最低。处理4与处理1、2、3、5存在极显著差异，这说明混合外源激素的喷施明显提高了茶树新梢IAA的含量。上述结果表明IAA含量与芽的萌动状态和外源激素处理有密切关系。7个处理中ABA的含量的变化范围为：0.472～1.962μg/g·FW，处理7的含量最高，为1.962μg/g·FW，处理1的含量最低，仅为0.472μg/g·FW，且处理7与其它各项处理存在极显著差异，这说明保温措施和喷施外源激素能够降低ABA含量。7个处理中ZT的含量的变化范围为：1.012～3.941 μg/g·FW，处理 1的含量最高，达到了3.941μg/g·FW，处理7的含量最低，仅为1.012 μg/g·FW，处理 1、2、3、4、5 与处理 6、7 之间存在极显著差异，处理1与其它各项处理之间存在极显著差异，这说明新梢ZT含量与茶园保温措施密切相关，而喷施混合外源激素对新梢ZT含量没有明显影响。

由表3可见，7个处理中GA3/ABA的变化范围为：0.31～6.06，处理1的最大，处理7的最小，除处理3与处理5之间无极显著差异外，其它各项处理之间都存在极显著差异。7个处理中IAA/ABA无极显著差异。ZT/IAA的变化范围为：4.94～26.27，以处理1最大，处理7最小，且处理1与其它各项处理之间存在极显著差异。这表明新梢内源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值与茶芽萌发存在密切关系。

2.3 不同处理对茶树新梢内源激素含量的影响

2月18日到2月28日物候期内，7个处理的内激素变化趋势见图1～7，相对于2月10日，2月18日处理5、6、7的GA3含量呈上升趋势，而其它处理的GA3含量呈下降趋势，表明GA3促进茶芽萌发生长。所有处理的IAA与ABA含量均呈下降趋势，ZT含量则呈上升趋势。GA3/ABA及IAA/ABA比值处理5、6、7呈上升趋势，其它各处理比值呈下降趋势；同时，所有处理的ZT/IAA比值均呈上升趋势。

图1 茶树新梢不同处理GA3含量的变化

图2 茶树新梢不同处理IAA含量的变化

图3 茶树新梢不同处理ABA含量变化

图4 茶树新梢不同处理ZT含量的变化

图5 茶树新梢不同处理GA3/ABA的变化

图6 茶树新梢不同处理IAA/ABA的变化

图7 茶树新梢不同处理ZT/IAA的变化

与 2月 18日相比，2月 28日处理 4、6、7的GA3含量均呈上升趋势，其中以处理7的上升幅度最大，其它处理呈下降趋势。IAA含量变化除处理6、7下降外，其它处理都呈上升趋势。ABA含量的变化趋势与GA3相反。而所有处理的ZT含量变化趋势与GA3一致，表明ZT在茶树体内的生物合成与GA3有密切联系。与2月18日相比，2月28日各个处理新梢内源激素平衡，其中GA3/ABA比值4、6、7 3个处理呈上升趋势，其它各处理呈下降趋势，与GA3含量变化趋势一致。所有处理IAA/ABA比值都呈上升趋势。ZT/IAA比值处理6、7呈上升趋势，其它处理呈下降趋势。结合表2分析，上述结果再次表明新梢内源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值与茶芽萌发存在密切关系。