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茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze],属山茶科山茶属,系亚热带多年生常绿植物,原产于我国西南地区、缅甸北部和印度阿萨姆一带。茶树是我国重要的经济作物,茶也是日常生活中的重要饮品。近年来茶叶需求量增加,茶树种植区域北移,但茶树喜温畏寒的特性使得一些南方优良种质向北方茶区引种栽培时受年平均温度的制约,越冬困难。我国大部分茶区严冬季节都曾遭受过冻害,导致茶树大幅减产。陕西省是我国茶树适宜生长区的最北缘,种茶产茶历史悠久,茶树资源分布广泛。目前茶树品种主要有紫阳群体、西乡大河坝群体等7大群体28个品种,还有部分稀有单株,如紫阳1号、西乡鸳鸯池大茶树等。在长期繁衍和进化过程中,气候和环境的变迁必定会产生许多品质独特的茶树种质资源,形成丰富的遗传多样性。陕南茶区属于江北茶区,纬度相对较高,年平均气温较南方茶区更低。陕南地方茶树种质在长期适应低温的过程中,极有可能逐步形成对冷胁迫耐受的形态和生理生化特征,所以具备一定的抗寒性应当是陕西地方茶树种质独有的优良特性之一。因此,科学地研究和评价陕西茶树的抗寒性及抗寒机制,对合理开发和利用我省茶树种质资源、选育和改良抗寒种质,对提高陕南茶区的茶树产量和品质都具有十分重要的理论和实践意义。本研究采用陕西地方茶树种质和外地引进的优良茶树种质为材料,通过测定电解质外渗率、SOD活性、CAT活性及可溶性蛋白质含量四个生理生化指标评价陕西茶树种质资源抗寒性；进一步采用mRNA差异显示技术对陕西茶树中具有优良抗寒性的种质在冷胁迫条件下的基因差异表达进行分析,并通过半定量RT-PCR研究了差异表达基因的表达特性。得到的主要结论如下：1.通过4个生理生化指标的测定,利用主成分分析法结合隶属函数值法,综合评价了23个陕西地方茶树品种、6个外地引进品种共29份茶树种质资源的抗寒性。以抗寒性综合评价值D反映各品种综合抗寒能力,D值越大抗寒性越强,范围为0.201-0.933。根据D值大小对各茶树种质资源抗寒性由强到弱依次排序,其中西乡大河6号D值最大为0.933,抗寒性最强；四川南江种D值最小,仅为0.201,抗寒性最差；其他材料抗寒性介于两者之间。2.通过聚类分析将29个茶树种质的抗寒性分为3类：西乡大河6号、紫阳圆叶种、西乡大河8号、日本薮北种、平利三阳种、龙井43属强抗寒型；西乡大河5号、西乡大河4号、甘肃大茶树、岚皋大叶泡等共18个种质属中度抗寒型；西乡大河10号、紫阳大柳叶、紫阳1号、福鼎大白茶、四川南江种属弱抗寒型。3.在所有供试茶树种质中,西乡大河6号CAT活性均较高,紫阳圆叶可溶性蛋白含量较高,西乡大河8号-10℃处理后电解质外渗率较低,以上三个茶树品种均原产于陕西省秦巴山区。弱抗寒性类型中,抗寒性最差的两个品种分别是福鼎大白茶和四川南江种。以上结果说明,西乡大河6号、紫阳圆叶种、西乡大河8号等材料具有较南方引进品种更为优良的抗寒性,是陕西省特有的抗寒性茶树种质。4.以抗寒性较强的紫阳圆叶种为材料,利用DDRT-PCR获得冷胁迫下差异表达的cDNA片段15个,经二次PCR扩增及假阳性鉴定,最终获得3个与冷胁迫相关的片段,分别为DF-2(B0329/B0305), DF-3(B0329/B0305)和DF-8(B0329/B0311)。5.根据测序结果和同源性比对分析得出,Csgsf(DF-8)为茶树谷氨酰胺合成酶基因片段,半定量RT-PCR分析表明,在冷胁迫过程中Csgsf的表达量随冷胁迫逐渐减少,为负调控基因片段；Cscaf2(DF-3)是茶树对干旱、低温胁迫均表现应答的基因的片段；Cscafl (DF-2)长度为281bp,表达水平随冷胁迫逐渐减小。6.建立了适于茶树总RNA提取的SDS-酸酚法。研磨时加入不溶性PVP,提取液中同时加入了PVP和β-巯基乙醇,使得多酚物质在β-巯基乙醇提供的还原环境下不易被氧化；上清液中加入1/3体积5mol/LNaAc(pH4.8)以有效沉淀多糖。该方法提取的总RNA质量高、完整性好,28S rRNA亮度约为18SrRNA的2倍,A260/A280在1.9-2.0之间,A260/A230大于2.0,可用于进一步的分子生物学分析。7.在茶树抗寒性综合评价中,利用主成分分析法将原有的4个理化指标合并为2个独立的综合指标,其累计贡献率达到82.808%,用于茶树抗寒性综合评价时更为直观、全面,结果更准确,可信度更高。再结合植物抗性评价常用的隶属函数值法得到不同茶树品种抗寒性综合评价值D,D值这一无量纲的纯数使得各茶树品种之间的抗寒性差异具可比性。分析结果表明,选择多个生理生化指标,采用主成分分析结合模糊隶属值法,较好地揭示了指标性状与抗寒性的关系。