油茶幼苗叶片叶绿素含量的检测分析
2021-05-21陈小珍
彭 杨,贺 峦,陈小珍
(江西应用技术职业学院,江西 赣州 341000)
油茶是山茶科山茶属植物,是我国南方重要木本油料树种。油茶种子含油30%以上,可制蜡烛与肥皂,具有分布区域广、用途多等特点。油茶具有很高的综合利用价值,茶籽多糖等是化合、食品等原料;茶树灰洗头可杀死虱子虫卵。许多大田作物在缺乏微量元素时表现异常症状,通过观测叶片颜色变化可评价作物适应性状况。文章采用叶绿素仪测定油茶幼苗叶绿素含量,为油茶幼苗快速鉴别提供依据。
1 油茶生物学特性研究
油茶为我国特有木本食用油料树种,与椰子等并称四大木本食用油料植物,我国利用油茶榨油供应食用已有2 300多年的历史。油茶正常生长开花结果条件为年均气温14℃~21℃,大于10℃年积温4 250℃~7 000℃,无霜期200~360 d[1]。油茶的发育过程可具体分为胚芽期、幼年期、盛果期、衰老期,生命周期达几十年。林分结构是影响油茶掺量的重要因素,研究发现油茶单位面积产量与种质密度有关,油茶林分中单株掺量相差悬殊,通过采用立体栽培方式可降低林分内近地湿度,达到增加经济效益的目的。叶片是油茶重要器官,叶绿素是叶片质体色素的重要部分,油茶叶绿素含量对种子中脂肪酸合成具有重要影响[2]。因此,对油茶种质资源叶片叶绿素含量进行研究,可为油茶高品质育成提供依据。
2 油茶染色体基础研究
生物体遗传性状由基因控制,染色体在数目等方面发生变异可以导致生物遗传性状改变。研究利用染色体制片对普通油茶染色体核型进行分析,发现普通油茶染色体数目2n=30,带型分析表明,油茶带型可分辨同源染色体对基本上成对的,对油茶不同物种染色体数目研究发现,二倍体到八倍体均存在,普通油茶为六倍体。
人工诱变技术是利用多种理化生因素诱发遗传基因突变,提高重组率,基因主要位于染色体,植物由二倍体形成多倍体是植物嘉进化的显著特征。研究人员将多倍体育种用于油茶,研究发现用2%浓度秋水仙碱处理油茶顶芽侧叶厚与对照具有显著差异。
植物组织培养是植物离体器官在人工控制下进行培养发育的技术。研究人员对油茶组培育技术进行大量研究,利用岑软3号顶芽诱导获得再生植株。针对研究中生根周期长的缺点,对生根培养基进行优化,进而缩短生根周期。对继代培养进行优化调整,使得各项参数提高[3-4]。研究具备油茶组培苗规模化生产能力,对小果油茶开展离体培养,发现广宁红花油茶愈伤组织可诱导性强。开展对12 个油茶物种进行愈伤组织诱导,发现浙江红花油茶、多齿红花油茶诱导率较高。
杂交是2 个生殖细胞相互融合双亲基因重组,可创造适合生产需要的类型,是植物育种学的重要内容。杂交是种内个体间生殖细胞结合,植物杂交育种研究包括开花、杂交技术等。为了解油茶开花习性,对油茶花期柱头受精能力进行研究,发现花粉活力随时间延长逐渐降低,这说明开花前2 d授粉成功率高。对油茶花期变异进行研究表明,影响花期的主要因素有遗传与气候因素,前者决定花期类型,气候因子影响入秋与花期早晚。入秋早花期推迟,影响次年产量。研究表明攸县花期在2 月下旬—4 月中旬,单株花期为18 d,花粉最佳保存温度为-20℃。
表1 不同油茶叶片不同部位叶绿素含量Tab.1 Chlorophyll content in different parts of Camellia oleifera leaves
3 不同油茶品种幼苗叶片叶绿素含量测试
将油茶幼苗种植于苗圃内大塑料袋中,油茶品种包括长林 04(CL04)、长林 40(CL40)、长林 03(CL03)和 23(CL23)。选取4 个品种20 株同龄油茶为研究对象,采用SPAD-520 叶绿素仪对不同位置展开叶测定,以展开叶3 个不同部位测定值和平均值代表植株叶片叶绿素含量。
图1 不同油茶品种总体叶绿素含量Fig.1 Total chlorophyll content of different Camellia oleifera varieties
叶绿素含量与油茶光合作用关系密切,叶绿素含量低造成叶片衰老。4 种油茶叶片幼苗期内叶绿素含量差异显著。CL03 比其他品种叶绿素含量高,使CL03 具有更强的光合能力,CL23 叶绿素含量较低,吸收氮元素能力弱。在同等栽培条件下不同油茶品种叶片叶绿素含量差异大,油茶幼苗Cl04叶中部叶绿素含量较高,同叶片部位不同品种叶绿素含量表现不同差异性,CL04,CL03 叶尖叶绿素含量在0.05 水平上无差异,与CL23 有差异。同等栽培条件下,CL04、Cl03 适应性相当,表明CL04,CL03 生理活性较高。CL04 油茶幼苗顶部叶叶绿素含量在0.05 水平无差异,CL04 与CL03 油茶幼苗基部绿素含量在0.05水平有差异,CL23油茶幼苗基部叶绿素含量在0.05 水平有差异。不同油茶品种幼苗植株中部叶SPAD值标准误差较低。
图2 不同油茶品种叶片不同部位叶绿素含量Fig.2 Chlorophyll content in different parts of leaves of different Camellia oleifera varieties
4 结语
SPAD 值标识叶绿素相对含量,是对油茶氮元素营养诊断的基础。不同品种油茶幼苗叶片SPAD 值不同,确定代表植株叶绿素含量状况叶位是诊断油茶幼苗适应性前提。油茶幼苗期植株中部叶片中部SPAD 值差异性不大,对植株进行适应性诊断具有无损等特点,但受测定叶位等因素影响,仅靠SPAD 值判断物种适应性是不全面的,后续还需要进一步研究。