遮阴及复光下茶树新梢主要碳氮代谢物动态变化
2022-05-26陈建姣吕智栋刘婕张晨禹李云飞陈佳豪沈程文
陈建姣 吕智栋 刘婕 张晨禹 李云飞 陈佳豪 沈程文
摘要:【目的】探究遮陰及复光下茶树主要碳氮代谢物动态变化,为茶树遮阴及复光过程中鲜叶适制性的选择提供理论依据。【方法】开展大田试验,以黄金茶1号、湘妃翠和金萱茶树品种为试验材料,设遮阴度80%和95%,分别在遮阴前、遮阴第12 d和复光后第1、3和5 d取1芽2叶,检测新梢可溶性糖、黄酮、咖啡碱、氨基酸组分和儿茶素组分等指标,分析遮阴及复光下茶树新梢碳氮代谢物和品质变化规律。【结果】遮阴下,3个茶树品种的茶多酚含量显著下降(P<0.05,下同),黄金茶1号和湘妃翠的酚氨比降至4~5,简单儿茶素/酯型儿茶素降至0.23~0.42。黄金茶1号在遮阴度80%处理下酚氨比和叶绿素a/b显著低于遮阴度95%;与遮阴度80%处理相比,湘妃翠和金萱在遮阴度95%处理下酚氨比和叶绿素a/b显著降低,水浸出物和可溶性糖含量增加,且金萱在遮阴度95%处理下儿茶素品质指数显著高于遮阴度95%。复光后,3个茶树品种游离氨基酸的变异系数均大于茶多酚;湘妃翠和金萱的酚氨比大于7,儿茶素品质指数高于遮阴前。遮阴及复光过程中,3个茶树品种的水浸出物、黄酮和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量在复光第5 d最高。遮阴及复光下金萱茶多酚和游离氨基酸含量的变异系数低于黄金茶1号和湘妃翠;遮阴第12 d,遮阴度95%处理下湘妃翠和遮阴度80%处理下黄金茶1号的主要碳代谢物含量最低,主要氮代谢物含量最高。【结论】茶树为适应环境变化进行碳氮代谢调整,从而改变鲜叶的适制性。遮阴环境及复光前期茶树鲜叶适制名优绿茶,复光后期茶树鲜叶更适制优质红茶。
关键词: 茶树;复光;品质;碳氮代谢;动态变化
中图分类号: S571.1 文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2022)02-0314-10
Dynamic changes of main carbon and nitrogen metabolites in tea plants(Camellia sinensis L.) shoots under shading
and re-lighting
CHEN Jian-jiao LYU Zhi-dong LIU Jie ZHANG Chen-yu LI Yun-fei CHEN Jia-haoSHEN Cheng-wen
(College of Horticulture, Hunan Agricultural University/Lab of Tea Science of China Ministry of Education, Hunan Agricultural University/National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)
Abstract:【Objective】To explorethe dynamic changes of the quality biochemical components and main carbon and nitrogen metabolites of tea plants under shading and relighting, so as to provide a theoretical basis for the selection of the suitability of fresh leaves in process of shading and relighting. 【Method】A field experiment was carried out with Huangjincha-1, Xiangfeicui and Jinxuan Camellia sinensis L. cultivar as test materials under 80% and 95% shading treatments. And one bud and two leaves were taken before shading, on the 12nd day of shading, and on the 1st,3rd, and 5th days after relighting todetectsoluble sugar, flavonoids, caffeine, amino acid components and catechin components to analyze the carbon and nitrogen metabolites and quality changes of fresh leaves under shading and re-lighting. 【Result】Under shading treatment, the content of tea polyphenols of the three tea plant cultivars decreased significantly (P<0.05, the same below). The ratio of tea polyphenol to amino acid of Huangjincha-1 and Xiangfeicui decreased to 4-5, and the ratio of epicatechins or ester catechins decreased to 0.23-0.42. The tea polyphenol/amino acid ratio and chlorophyll a/b values of Huangjincha-1 under 80% shading treatment (HJC-80%) were significantly lower than those under 95% shading treatment; Xiangfeicui and Jinxuan under 95% shading treatment(XFC-95% and JX-95%), compared with 80% shading treatment(XFC-80% and JX-80%), their tea polyphenol/amino acid ratio and chlorophyll a/b were significantly decreased, and the contents of water extract and soluble sugar were increased, moreover, the catechin quality index of JX-95% was significantly higher than that of JX-80%. After re-lighting, the coefficient of variation of free amino acids is greater than that of tea polyphenols; the ratio of polyphenol to amino acid of Xiangfeicui and Jinxuan was greater than 7, and the quality index of catechins was higher than that before shading. During the process of shading and re-lighting, the content of water extracts, flavonoids and EGCG of the three cultivars reached the peak value on the 5th re-lighting day. Under shading and re-lighting, the coefficients of tea polyphenols and free amino acids of Jinxuan werelower than those of Huangjin and Xiangfeicui. On the 12nd day of shading, Xiangfeicui under the 95% shading treatment (XFC-95%) and Huangjincha under 80% shading treatment (HJC-80%) had the lowest content of main carbon metabolites and the highest content of main nitrogen metabolites. 【Conclusion】Tea plants adjust carbon and nitrogen metabolism to adapt to environmental changes, there by chan-ging the suitability of fresh leaves. The fresh leaves of tea plants are more suitable for making famous and high-quality green tea under shading and in the early stage of relighting. In the later period of re-lighting, the fresh leaves of tea plants are more suitable for making high-quality black tea.
Key words: tea plant[Camellia sinensis(L.) O. Kuntze]; re-lighting; quality; carbon and nitrogen metabolism; dynamic changes
Foundation items: National Natural Science Foundation of China(31271789);Special Projects for the Central Govern-ment to Guide the Development of Local Science and Technology(2019XF5041);Special Project for the Construction of Modern Agricultural Industrial Technology System in Hunan Province(Xiangcainongzhi〔2020〕No.112)
0 引言
【研究意义】茶树[Camellia sinensis(L.) O. Kuntze.]原产于中国云贵高原及边缘地区云雾弥漫的原始森林中,具有耐阴湿、喜漫射光和忌强光的生活习性,是我国重要的经济作物。夏秋季茶树生长迅速,采摘周期长,其产量占全年茶叶产量的60%以上(张六六等,2020)。但夏秋季温度高、光照强,导致茶叶色泽不佳、苦涩味重,导致夏秋茶浪费严重。研究表明,适度遮阴能提高夏秋茶品质(Ku et al.,2010),而复光后茶树的生理状态对茶叶生产活动尤为重要。因此,探究茶叶在遮阴及复光过程中的品质变化,提高夏秋茶利用率,对茶产业经济效益的提升具有重要意义。【前人研究进展】光是植物进行光合作用的重要因素,对植物生长发育和形态建成有重要作用。石元值等(2014)研究表明,遮阴能调控茶树树冠的微域环境,影响茶树碳氮代谢,提高鲜叶品质;孙京京等(2015)研究表明,遮阴使氨基酸和叶绿素含量增加,茶多酚含量和酚氨比降低,优化氨基酸组分;陈琪等(2016)研究表明,遮阴能促进茶氨酸含量增加;遮阴下,嫩叶中茶氨酸合成酶(TS)基因,老叶中与叶部氨的再同化密切相关的谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酰胺α-酮戊二酸氨基转移酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)基因表达量明显增加,氮代谢增强;金琦芳等(2018)研究表明,遮阴会降低紫叶茶树总花青苷和黄酮含量;编码类黄酮生物合成的关键酶基因下调,包括苯丙氨酸解氨酶(PAL)、二氢黄酮醇还原酶(DFR)、查尔酮合成酶(CHS)和花青素还原酶(ANR)等(Hong et al.,2014;王开荣等,2018;Liu et al.,2018),碳代谢减弱。遮阴可增加漫射光比例,使蓝光增多,从而调节茶树碳氮代谢,茶树总氮含量增加,总碳含量减少(Yamshita et al.,2020)。而Li等(2020)研究发现,碳氮代谢调节与遮阴时间有关,长期遮阴显著抑制了茶树新梢的糖酵解途径、TCA循环和类黄酮代谢,短期遮阴可促进茶树叶片的氮代谢。【本研究切入点】目前,对茶园遮阴的研究主要集中在遮阴下茶树生长及茶叶品质等方面,但关于遮阴后复光过程中茶树叶片碳氮代谢物质含量动态变化鲜有报道。【拟解决的关键问题】以茶树品种湘妃翠、黄金茶1号和金萱为研究对象,分析遮阴及复光过程中叶片的叶绿素含量和主要碳氮代谢物的动态变化,探究不同茶树品种的品质变化规律,为遮阴后茶树鲜叶适制性的选择提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试3个茶树品种为种植于湖南农业大学长安基地的多年生茶树良种湘妃翠(XFC)、金萱(JX)和幼龄茶树黄金茶1号(HJC)。
1. 2 试验设计
以市场所售黑色遮阳网(长×宽=50 m×2 m,密度12针)进行遮阴处理。试验在湖南农业大学长安基地进行,设2个遮阴处理:1层遮阳网,遮阴度80%;2层遮阳网,遮阴度95%。使用数字照度计(TES 1332,Olympus Imaging 95 Corp)测量遮阴度。于2020年8月30日覆盖遮阳网,2020年9月11日拆除。于遮阴前(S0)、遮阴第12 d(S12)、复光第1 d(RL1)、复光第3 d(RL3)和复光第5 d(RL5)取1芽2叶新梢。用液氮固定后,置于真空冷冻干燥机中冻干24 h后磨碎,用于生化成分检测。
1. 3 测定指标及方法
1. 3. 1 叶绿素含量测定 取新梢第二叶,采用95%乙醇提取法(邓小蕾等,2014)测定叶绿素a(CA)、叶绿素b(CB)和总叶绿素含量。叶绿素a/b=CA/CB。
1. 3. 2 品质成分含量测定 水浸出物含量的测定参照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》。茶多酚含量的测定参照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》;游离氨基酸含量的测定参照GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量测定》;酚氨比(%)=茶多酚含量/游离氨基酸含量×100(李张伟,2019)。可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法(张正竹,2009);总黄酮含量的测定采用三氯化铝比色法(何书美和刘敬兰,2007);氨基酸组分的测定参考银霞等(2019)的方法。儿茶素组分和咖啡碱的测定参考黄浩等(2019)的方法;根据李俊等(2012)的方法计算儿茶素品质指数(CQI),CQI=(EGCG+ECG)×100/EGC,EGCG表示沒食子儿茶素没食子酸酯含量,式中,ECG表示表儿茶素没食子酸酯含量,EGC表示表没食子儿茶素含量。
1. 4 统计分析
运用SPSS 24.0进行ANOVA分析和独立样本T检验、Graph Pad Prism 8和TBtools制图,使用Adobe Illstrator CC 2018对图形进行标注。
2 结果与分析
2. 1 遮阴及复光处理对茶树表型及光合色素含量的影响
茶树通过改变自身外部形态和内部生理代谢以适应光强变化,其中,形态变化是茶树适应环境变化最直观的表现。由图1可知,遮阴下,茶树叶色变深;复光后,叶色变浅。
由图2-A可知,遮阴度95%处理下黄金茶1号(HJC-95%)在复光第1、3和5 d,遮阴度95%处理下湘妃翠(XFC-95%)在复光第1和5 d,及遮阴度95%处理下金萱(JX-95%)在复光第1和3 d时,其叶绿素总量分别显著低于遮阴度80%处理的黄金茶1号、湘妃翠和金萱(HJC-80%、XFC-80%和JX-80%)(P<0.05,下同);遮阴第12 d,黄金茶1号和金萱的叶绿素顯著积累;在复光第5 d,HJC-95%和XFC-95%处理的叶绿素含量最低。可见,遮阴环境有利于叶绿素积累,而复光后叶绿素被降解;遮阴度95%的遮阴环境叶绿素积累效果更佳,但复光后由于造成一定程度的强光胁迫导致叶绿素降解加快。由图2-B可知,XFC-95%处理在遮阴第12 d、复光第1 d及JX-95%处理在复光第3 d时的叶绿素a/b分别显著低于XFC-80%和JX-80%处理;HJC-95%处理在遮阴第12 d时的叶绿素a/b显著高于HJC-80%处理。遮阴第12 d,XFC-95%、JX-95%和HJC-80%处理的叶绿素a/b显著低于遮阴前。可见,湘妃翠和金萱对遮阴度95%环境的适应性更强,黄金茶1号对遮阴度80%环境更适应。
2. 2 遮阴及复光处理对茶树新梢品质成分的影响
2. 2. 1 对水浸出物含量的影响 由图3-A可知,HJC-95%处理在复光第1和5 d、XFC-95%处理在遮阴第12 d和复光第3 d及JX-95%处理在复光5 d时的水浸出物含量分别显著高于HJC-80%、XFC-80%和JX-80%处理。遮阴第12 d,HJC-80%、JX-80%和JX-95%处理的水浸出物含量显著增加,HJC-95%和XFC-80%处理的水浸出物含量显著减少。遮阴及复光过程中,3个茶树品种的水浸出物含量在复光第5 d时最高。说明复光后茶树出现补偿性生长,茶树新梢的内含物质比遮阴前更丰富。
2. 2. 2 对可溶性糖含量的影响 由图3-B可知,HJC-95%、XFC-95%处理在复光第3 d及JX-95%处理在复光第5 d时的可溶性糖含量分别显著高于HJC-80%、XFC-80%和JX-80%处理。遮阴第12 d,3个茶树品种(除HJC-80%处理)的可溶性糖含量显著增加;复光第1~5 d,XFC-80%和JX-95%处理的可溶性糖含量呈增加趋势,HJC-80%、HJC-95%和XFC-95%处理的可溶性糖含量均显著高于遮阴前;复光第5 d,3个茶树品种的可溶性糖含量显著高于遮阴前。
2. 2. 3 对总黄酮含量的影响 由图3-C可知,HJC-95%处理在遮阴第12 d、复光第1和3 d及XFC-95%处理在复光第3 d时的总黄酮含量显著高于HJC-80%和XFC-80%处理。遮阴第12 d,湘妃翠的总黄酮含量显著增加,黄金茶1号和金萱的总黄酮含量显著下降;与遮阴第12 d相比,复光第1 dXFC-80%和JX-95%处理的总黄酮含量显著减少,HJC-80%和HJC-95%处理的总黄酮含量显著增加。复光第1~5 d,3个茶树品种的总黄酮含量均呈增加趋势,且在复光第5 d最高,说明强光照有利于黄酮物质的合成和积累。
2. 2. 4 对咖啡碱含量的影响 由图3-D可知,XFC-95%处理在遮阴第12 d、HJC-95%和JX-95%处理在复光第1和3 d时的咖啡碱含量显著高于XFC-80%、HJC-80%和JX-80%处理。遮阴第12 d,HJC-80%、XFC-95%、JX-80%和JX-95%处理的咖啡碱含量显著增加,HJC-95%和XFC-80%处理的咖啡碱含量显著减少。遮阴0 d~复光第5 d,HJC-80%、XFC-95%和JX-80%处理在遮阴第12 d及HJC-95%和XFC-80%处理在复光第1 d时的咖啡碱含量最高。复光第1~5 d,HJC-95%、XFC-80%和JX-95%处理的咖啡碱含量显著下降。复光第5 d,黄金茶1号和金萱的咖啡碱含量显著低于遮阴前。
2. 2. 5 对茶多酚含量的影响 由图4-A可知,复光后,JX-80%处理的茶多酚含量显著低于JX-95%处理。遮阴第12 d,3个茶树品种的茶多酚含量均显著下降;复光第1~5 d,HJC-80%、HJC-95%、XFC-80%和JX-95%处理的茶多酚含量先减少后增加,并在复光第1 d最低,JX-80%处理的茶多酚显著增加;复光第5 d,3个茶树品种(除JX-80%处理)的茶多酚显著低于遮阴前。由表1可知,复光第1~5 d的茶多酚含量变异系数低于遮阴阶段;遮阴0 d~复光第5 d,金萱的茶多酚含量变异系数低于黄金茶1号和湘妃翠。
2. 2. 6 对游离氨基酸含量的影响 由图4-B可知,HJC-95%处理在遮阴第12 d的游离氨基酸含量显著高于HJC-80%处理,在复光第3和5 d显著低于HJC-80%处理;XFC-95%和JX-95%在复光第1和5 d时的游离氨基酸含量显著高于XFC-80%和JX-80%处理。遮阴第12 d,HJC-80%、HJC-95%和XFC-95%处理的游离氨基酸含量显著增加;复光第1~5 d,XFC-95%处理的游离氨基酸含量显著减少;复光第5 d,3个茶树品种(除JX-95%处理)的游离氨基酸含量显著低于遮阴前。由表1可知,复光阶段的游离氨基酸变异系数高于遮阴阶段。说明游离氨基酸在复光后响应迅速,其含量降低导致鲜叶品质下降。遮阴0 d~复光第5 d,金萱的游离氨基酸含量变异系数低于黄金茶1号和湘妃翠。
2. 2. 7 对酚氨比的影响 由图4-C可知,HJC-80%处理在遮阴第12 d、复光第3和5 d的酚氨比显著低于HJC-95%处理;XFC-95%处理在遮阴第12 d和复光第5 d、JX-95%处理在复光第1和5 d时的酚氨比显著低于遮阴度XFC-80%和JX-80%处理。遮阴第12 d,3个茶树品种的酚氨比均显著降低;在遮阴及复光过程中,XFC-80%、XFC-95%和JX-80%处理在遮荫第12 d、HJC-95%和JX-95%处理在复光第1 d的酚氨比最低,黄金茶1号和湘妃翠的酚氨比分别由8.43和7.40降至4.34(HJC-80%)、4.11(HJC-95%)、5.95(XFC-80%)和4.73(XFC-95%),已达名优绿茶制作的鲜叶要求。复光第1~5 d,黄金茶1号的酚氨比显著增高;且复光第5 d,3个茶树品种(除JX-95%处理)的酚氨比显著高于遮阴前。
2. 2. 8 对儿茶素总量和品质指数的影响 由图5可知,复光第1 d,HJC-80%处理的儿茶素总量和儿茶素品质指数显著高于HJC-95%处理;复光第3 d,HJC-80%处理的儿茶素品质指数显著低于HJC-95%处理。遮阴第12 d,XFC-80%处理的儿茶素总量显著高于XFC-95%处理,复光第1和3 d,XFC-80%处理的儿茶素品质指数显著高于XFC-95%处理。在遮阴第12 d、复光第1和3 d,JX-95%处理的儿茶素总量显著低于JX-80%处理,儿茶素品质指数显著高于JX-80%处理。遮阴第12 d,黄金茶1号和湘妃翠的儿茶素总量显著减少,儿茶素品质指数显著增加,JX-80%处理的儿茶素总量和儿茶素品质指数显著增加;复光后,3个茶树品种的儿茶素总量呈增加趋势,且在复光第5 d高于遮阴前;复光第1~5 d,HJC-80%、XFC-80%、XFC-95%和JX-95%处理的儿茶素品质指数呈下降趋势,复光第5 d,遮阴度80%下3个茶树品种的儿茶素品质指数与遮阴前无显著差异(P>0.05),但遮阴度95%下3个品种的儿茶素品质指数显著高于遮阴前,说明遮阴度95%处理下茶树新梢嫩度和品质优于遮阴前。
2. 3 遮阴及复光处理对茶树新梢儿茶素及氨基酸组分含量的影响
由图6可知,在遮阴及复光过程中,儿茶素组分含量先减少后增加,其最小值集中在遮阴第12 d或复光第 1d,最大值集中在遮阴前或复光第5 d。HJC-80%和XFC-80%处理的表儿茶素(EC)、EGCG、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)和ECG含量在遮荫第12 d最低,JX-80%处理的EGC、儿茶素(DL-C)、EC、EGCG和GCG含量在复光第1 d最低;3个茶树品种的EGCG含量在复光第5 d最高。XFC-95%处理的EGC、EC、EGCG和ECG含量在遮荫第12 d最低,HJC-95%处理的EC、EGCG和GCG含量及JX-95%处理的儿茶素组分含量在复光第1 d最低;GCG含量在遮阴前最高,EGCG和ECG含量在复光第5 d最高。说明遮阴能降低茶树新梢中儿茶素组分含量;随复光时间延长,茶树新梢中儿茶素组分含量整体呈增加趋势,且不同品种的儿茶素组分对遮阴的响应存在差异。
分析遮阴及复光下新梢的氨基酸组分变化,HJC-80%、HJC-95%和XFC-95%处理有12种氨基酸在遮阴第12 d最高,XFC-80%处理有10种氨基酸在复光第3 d含量最高;JX-80%处理的氨基酸在遮阴第12 d和复光第5 d达峰值的分别有8种和6种。可见遮阴下茶树新梢的氨基酸组分增加,不同品种的氨基酸组分对遮阴的响应存在差异。
HJC-95%处理的茶氨酸(Theanine)含量在遮阴第12 d和复光第1 d高于HJC-80%处理,在复光第3和5 d低于HJC-80%处理;XFC-95%处理在遮阴第12 d和复光第5 d的茶氨酸含量高于XFC-80%;JX-95%处理的茶氨酸含量在遮阴第12 d和复光第3 d低于JX-80%处理,在复光第1 d和复光第5 d高于JX-80%处理。遮阴第12 d,HJC-80%和JX-80%处理的茶氨酸含量增加,复光后,茶氨酸含量下降且在复光第1 d最低;遮阴第12 d,HJC-95%和XFC-95%处理的茶氨酸含量增加,复光后,茶氨酸含量下降,黄金茶1号在复光第1 d的茶氨酸含量低于遮阴前。可见,复光短期内茶氨酸含量低于遮阴前,导致茶树鲜叶品质降低。
3 讨论
3. 1 不同茶树品种的最适遮阴度探究
鲜叶的生化成分是决定茶叶品质的物质基础,酚氨比能综合判定鲜叶品质属性和成茶品质优劣(王海利等,2018),与绿茶品质呈极负相关;儿茶素品质指数与茶叶持嫩性及绿茶品质呈正相关(李庆伟,2014)。胡永光等(2018)主要以酚氨比等茶树品质成分为指标,提出春茶采摘末期对茂绿进行遮阴度为60%、时长7~10 d的遮阴处理,提高鲜叶品质、延长采摘期效果最佳;孙京京等(2015)主要以酚氨比和儿茶素品质指数为指标,提出遮阴度80%处理下龙井43品质优于遮阴度45%。以鲜叶主要品质成分为指标来评估遮阴处理的效果具有合理性,本研究采用酚氨比和儿茶素品质指数来评估茶叶品质,发现黄金茶1号在遮阴度80%处理下品质优于遮阴度95%处理,湘妃翠和金萱的品质在遮阴度95%处理下更优。
叶绿素a/b降低能提高茶树对光量子的捕获效率(Baig et al.,2005),在遮阴度95%下湘妃翠的叶绿素a/b显著降低,表明其对外界弱光环境做出了适应性调节(祁祥,2013)。植物在遮阴环境能提高叶绿素荧光参数和叶绿素含量,保护光反应系统(王锐洁等,2019)。本研究中金萱的叶绿素在遮阴度95%处理下积累显著高于80%处理,可能是由于叶绿素处于不断分解和合成的状态,其在光照较强的环境中比重度遮阴下的合成—分解平衡的浓度低,以积累更多的叶绿素,以提高茶树的光捕获能力,这与张玲和张东来(2020)的研究结果一致。但植物对遮阴的响应具有种属和基因型的差异性,本研究中,湘妃翠和金萱对遮阴度95%环境的适应性更强,黄金茶1号对遮阴度80%环境更适应。因此,从品质指标和生理适应能力来看,本研究所选的2个遮阴度中,黄金茶1号的最适遮阴度为80%,湘妃翠和金萱的最适遮阴度为95%。
3. 2 遮阴及复光过程中茶树碳氮代谢物变化
儿茶素和氨基酸是影响茶叶适制性的主要品质成分。氨基酸含量高的适制绿茶,儿茶素含量高的适制红茶(纪鹏彬等,2021)。鲜叶酚氨比在4~7,简单/酯型儿茶素为0.3~0.5时,适制绿茶(严文滨等,2017;许伟等,2019)。EGCG与红茶发酵效果呈正相关(钱园风,2013)。本研究发现,遮阴處理后的黄金茶1号和湘妃翠均已达名优绿茶制作的鲜叶要求。而复光后的湘妃翠和金萱及复光第5 d的黄金茶1号,酚氨比均大于7,不适于制作名优绿茶;而水浸出物、可溶性糖、黄酮、儿茶素总量和EGCG含量在复光第5 d最高,适制品质更优的红茶。
表征茶叶品质的氨基酸和茶多酚分别为茶树氮库和碳库的重要数量表征(Ruan et al.,2010)。茶树碳氮代谢是一个复杂的过程,茶树通过光合作用产生糖和淀粉,再分解为葡萄糖,通过TCA循环合成氨基酸,通过莽草酸途径产生黄酮类化合物(Li et al.,2016)。光照通过影响植物碳氮平衡来调节光合产物的分配。红光促进碳代谢和糖类物质合成,糖类物质为多酚类的形成提供前体物质;而蓝紫光促进氨基酸和含氮芳香物的形成(俞少娟等,2016)。在本研究中,遮阴处理下茶树主要的氮代谢物增加而碳代谢物减少,可能是由于弱光环境中茶树处于碳饥饿状态,碳水化合物合成和积累受阻,碳代谢减弱导致氮代谢物消耗减少,同时,遮阴降低了可见光中红蓝光的比例,促进氨基酸的合成。茶树氮代谢对复光的响应高于碳代谢,可能由于光合作用增强,氮分解代谢增强产生并提供更多碳骨架用于能量代谢(Zhang et al.,2018),有助于茶树适应环境变化下缺碳胁迫引起的代谢剧烈变化。
4 结论
茶树为适应环境变化进行碳氮代谢调整,从而改变鲜叶的适制性,遮阴环境及复光前期的鲜叶更适制名优绿茶,复光后期的鲜叶更适制优质红茶,在生产中可参考此规律,以提高遮阴带来的经济效益。
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(責任编辑 邓慧灵)