【摘 要】
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本文以安溪铁观音茶树为实验材料,研究土壤因子和气象因子对甜味氨基酸、苦味氨基酸、鲜味氨基酸、芳香类氨基酸、游离氨基酸总量及茶氨酸合成相关基因表达的影响。在安溪县8个茶园,采用小气候定位观测系统对11个采样点的降雨量、空气温度、最高温度、最低温度、湿度、10 cm地温、辐照度等进行24小时全生长季连续自动观测记录,同时取样检测茶园土壤p H、有机质、全磷、全钾、全氮、速效磷、速效钾、速效氮等土壤养分
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“决定茶树EGCG含量的关键生态因子及其调控机制研究”(31870683); 福建省安溪县现代农业产业园协同创新中心项目(KMD18003A); 泉州市科技计划项目(2019N117S); 安溪县人民政府科技资助项目(KH1500790,K1515059A);
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本文以安溪铁观音茶树为实验材料,研究土壤因子和气象因子对甜味氨基酸、苦味氨基酸、鲜味氨基酸、芳香类氨基酸、游离氨基酸总量及茶氨酸合成相关基因表达的影响。在安溪县8个茶园,采用小气候定位观测系统对11个采样点的降雨量、空气温度、最高温度、最低温度、湿度、10 cm地温、辐照度等进行24小时全生长季连续自动观测记录,同时取样检测茶园土壤p H、有机质、全磷、全钾、全氮、速效磷、速效钾、速效氮等土壤养分含量。分别以土壤因子和气象因子为自变量,以茶树鲜叶甜味氨基酸、苦味氨基酸、鲜味氨基酸、芳香类氨基酸、游离氨基酸总量和茶氨酸合成相关基因表达量为因变量,采用偏最小二乘回归分析和LINGO线性规划等方法,探明在春夏秋各生长季影响茶树鲜叶氨基酸含量及茶氨酸合成相关基因表达的关键生态因子,并形成生态因子优化方案,旨在为茶园规划选址、茶园微气候调节、茶叶品质提高等提供理论依据。主要结果如下:1.土壤因子对茶树氨基酸含量影响的多元分析及其优化方案在11个采样点的不同茶园环境条件下,氮和钾是影响铁观音茶树鲜叶氨基酸含量的关键土壤因子:甜味、鲜味氨基酸含量和游离氨基酸总量在春夏秋三季均受土壤全钾含量的负向影响,在春季和秋季分别受速效氮和全氮的正向影响,即高氮低钾土壤条件促进铁观音甜味、鲜味和芳香类氨基酸积累。结合LINGO软件计算得到的春夏秋三季土壤优化方案可知,当土壤p H值为4.66~4.97、有机质含量为3.72~3.98%、全磷含量为0.32~0.88 g·kg-1、全钾含量为28.64~72.68g·kg-1、全氮含量为0.78~3.01 g·kg-1、速效磷含量为41.04~298.34mg·kg-1、速效钾含量为212.67~287.77 mg·kg-1、速效氮含量为73.52~173.59 mg·kg-1时,各类氨基酸含量取得最优值。2.气象因子对茶树氨基酸含量影响的多元分析及其优化方案湿度、温度变化和日均辐照度是影响铁观音茶树鲜叶氨基酸含量关键气象因子:湿度在春季和夏季影响铁观音茶树鲜叶甜味、鲜味氨基酸含量和游离氨基酸总量。铁观音茶树鲜叶甜味、鲜味、芳香类氨基酸含量和游离氨基酸总量在夏秋季受最高温度负向影响,在夏季受10 cm地温负向影响,在秋季受最低温度的正向影响;游离氨基酸总量在春季和秋季受日均辐照度正向影响,在夏季与此相反。温暖高湿的气象条件有利于铁观音茶树鲜叶氨基酸积累。结合LINGO软件计算得到的春夏秋三季气象优化方案可知,日均降雨量为2.20~9.78 mm、空气温度为12.72~25.53℃、日均有效积温为2.72~15.53℃、最高温度为26.90~30.90℃;最低温度为9.00~20.70℃、湿度为81.90~95.00%;10 cm地温为18.51~30.80℃、日均辐照度为4377.25~8421.08μmol·m-2·s-1时,各类氨基酸含量取得最优值。3.土壤因子对茶氨酸合成相关基因表达的影响在春季,与茶氨酸含量最相关的基因是Ala DC,其次是GS1,均正向影响茶氨酸含量。对Ala DC表达影响最大的土壤因子是速效磷,其次为全钾和全磷,其中速效磷和全磷正向影响Ala DC表达,全钾负向影响Ala DC和GS1表达。在夏季,GS1表达量与茶氨酸含量显著正相关,速效钾是正向影响GS1表达的主导土壤因子。在秋季,TS1表达量与茶氨酸含量呈正相关,全氮和速效氮是正向影响TS1表达量的主导土壤因子。土壤因子通过影响TS1、GS1和Ala DC等基因表达调控茶氨酸合成。4.气象因子对茶树茶氨酸合成相关基因表达的影响在春季,对Ala DC表达影响最大的气象因子是湿度,其次是日均辐照度,湿度和日均辐照度均正向影响Ala DC表达;对GS1表达正向影响最大的气象因子是最低温度,其次是空气温度和日均有效积温。在夏季,最高温度和10 cm地温是负向影响GS1表达的主导气象因子。在秋季,最高温度是负向影响TS1表达的主导气象因子。气象因子通过影响TS1、GS1和Ala DC等基因表达调控茶氨酸合成。
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