茶树叶片角质层蜡质与耐旱性关系研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yndlyxb
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干旱等非生物胁迫严重影响作物的生长发育,角质层在植物耐旱性方面起了非常重要的作用。研究茶树角质层与耐旱性之间的关系,拟在鉴定茶树叶片蜡质含量及组成的基础上进一步探讨角质层在植物适应干旱胁迫中的分子机制。本研究通过扫描电镜和透射电镜观察角质层的结构和厚度,结合GC-MS和GC-FID测定蜡质成分和含量,得出结果如下:1.以福云6号为材料对茶树叶片角质层进行初步分析,目的是检测茶树叶片发育过程中蜡质成分和含量的变化。选择春季新梢中的第2叶和第5叶分别代表未成熟叶和成熟叶。发现叶近轴面角质层的厚度从第 2 叶(1.152±0.066 μm)增加到第 5 叶(2.477±0.054 μm);类似地,叶远轴面角质层的厚度也从第2叶(0.468±0.025 μm)增加到第5叶(1.048±0.033 μm),这期间主要是内层蜡质厚度的增加,外层蜡质厚度仅稍微增加。茶树叶片经GC-MS分析鉴定出13大类共58种蜡质成分,包括酯类,甘醇类,萜类,甾醇类,脂肪酸及其衍生物(伯醇,醛,酮和烷烃)。随着叶片成熟,蜡质覆盖度从第2叶(4.76±0.23μg/cm2)增加至第 5 叶(15.38±0.25 μg/cm2)。其中伯醇是未成熟叶中的主要组分,成熟叶蜡质以三萜类化合物为主。2.为研究茶树角质层蜡质与耐旱性之间的关系提供遗传材料,对茶树种质资源进行了失水率测定。我们对短时期萎凋测定法(SWAPDT)进行条件优化并建立了新的离体枝条失水率的测定方法,利用该方法对118个茶树种质的失水率进行了筛选,用已知耐旱茶树品种福安大白茶和干旱敏感茶树品种香菇白毫分别作为正负对照,鉴定出95个低失水率茶树种质资源和23个高失水率茶树种质资源。3.选择6个低失水率和6个高失水率茶树种质,通过扫描电镜对叶远轴面气孔密度进行观察,选定了 8个气孔密度一致的茶树种质,包括4个低失水率种质(乌牛早、金牡丹、金观音、0316B)和4个高失水率的种质(0202-10、0306H、0306A、红芽佛手)。对这8个茶树种质进行了蜡质结构、含量及组成的分析,得到如下结论:低失水率的4个种质中乌牛早和0316B中有较多的大块蜡质晶体分布在气孔周围,而金牡丹和金观音中大块的蜡质晶体比较少;高失水率的种质中0201-10和0306H的气孔周围的晶体分布较多,而0306A和红芽佛手在气孔周围的蜡质晶体结构主要以小的片状和短棍状为主。低失水率种质的叶片近轴面角质层厚度要总体高于高失水率种质。除0202-10外,其他种质都符合失水率越低,叶片蜡质含量越高。4.选用低失水率品种金牡丹和高失水率品种红芽佛手为实验材料,通过对一年生盆栽茶苗进行干旱处理,分析叶片蜡质变化与干旱胁迫之间的关系。得到结果如下:干旱处理下,两个茶树品种的蜡质晶体不断增加,嫩叶比成熟叶增加更加明显,成熟叶远轴面增加比近轴面多;同时不同叶位叶片的角质层厚度也在不断增加;对蜡质含量的测定发现随着干旱程度的加深,金牡丹和红芽佛手的总蜡质覆盖度也在增加,嫩叶的增加量更加显著;蜡质组分和含量在干旱胁迫下也发生了明显的变化,最大的变化就是烷烃的含量显著增加,同时也新形成了其他组分。表明在干旱胁迫下,植物蜡质合成通路中的脱羰途径被上调。
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