论文部分内容阅读
茶叶已成为福建省分布最广的经济作物,而福建省又是全国茶叶栽培的最适宜区。但福建省季节性干旱频繁,茶叶生产受到水资源的严重制约。如2006年9月16日到11月15日的持续干旱,福建省安溪县45.0万亩的茶园90%受灾,经济损失高达上亿元人民币。因此,如何充分利用有限的山地水资源以保障茶叶的优质高产是摆在政府和研究人员面前亟待解决的问题。本研究从茶树叶片水势、光合生理、碳代谢生理和差异表达蛋白质的变化4个方面,系统地分析了在盆栽条件下不同水分处理对茶树生长的生理及分子机理的影响,以探寻茶树优质高产的灌溉机理。本研究结论如下:1、不同水分处理茶树叶片水势的变化趋势不同处理后每间隔5天测定的叶片水势结果表明,T1处理的叶片水势为-1.76、-1.83、-1.78、-1.78和-1.80MPa;T2处理的叶片水势分别为-1.94、-1.87、-2.35、-1.82和-2.97MPa,而对照的叶片水势分别为-1.86、-3.01、-3.55、-4.92和12.33MPa。当茶树叶片水势降低到-2.0MPa时,茶树叶片的光合作用将受到显著抑制。2、不同水分处理通过以下几个途径降低茶树的光合作用效率,影响茶叶的品质和产量（1）光化学淬灭qP逐渐降低和非光化学淬灭NPQ逐渐提高。本研究结果表明在不同水分处理下qP从0.85、0.93、0.79、0.67、0.64到0.25逐渐降低,而NPQ从0.14、0.21、0.44到0.46逐渐上升。通过降低PSⅡ的量子产量,扩大非光化学淬灭效率,降低PSⅡ反应中心的光开放程度,降低光系统Ⅱ（PSⅡ）的光化学效率,从而降低光合作用效率。（2）通过改变叶片总糖含量及糖的组成影响茶树的碳代谢过程。本研究结果表明随着灌溉间隔期的延长,茶树叶片中可溶性糖、蔗糖和还原糖含量升高,而果糖含量降低。（3）显著降低了参与光合作用过程关键酶的活性。差异蛋白质组学研究结果表明,2个在T1、T2和对照处理下表达量逐渐降低的蛋白质分别与核酮糖1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco,EC4.1.1.39）和3-磷酸甘油醛-脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate-dehydrogenase,GAPDH,EC 1.2.1.13）匹配,相似性得分达到113和131。因此,茶树叶片中Rubisco和GAPDH表达量逐渐降低,从而影响了茶树的光合作用效率。3、诱导ELIPS蛋白质的表达差异蛋白质组学研究结果还表明,1个在T1、T2和对照处理下表达量逐渐增加的蛋白质与光诱导蛋白ELIP相匹配。胁迫下产生的H2O2作为信号分子诱导ELIPs表达,反过来又保护了PSⅡ在胁迫下免遭伤害。