磷铝互作对茶树根系生长及有机酸分泌的影响

为探究磷铝互作对茶树生长的影响,设置了3个铝浓度以及5个磷浓度进行磷铝交互处理,分析茶树根系生长、有机酸分泌以及磷铝元素吸收的变化。结果表明,低磷（0.01 mmol∙L^-1）或高铝（1 mmol∙L^-1）均能显著促进茶树新根生长,且低磷高铝共同处理下茶树新根根尖数、根长、平均直径及干物质增加量均达到最大值;高铝能够使高磷（0.5 mmol∙L^-1）条件下受阻的新根恢复生长;除高磷处理外,提高环境中的磷铝浓度能够显著促进另一元素在茶树根部的积累。一定范围内磷能够显著促进铝在嫩叶中的积累;但磷充足时（>0.05 mmol∙L^-1）铝却会抑制磷在嫩叶中的积累。在磷充足时,提高铝浓度均能促进草酸、苹果酸、柠檬酸的分泌;提高磷浓度能促进柠檬酸的分泌,低磷能促进草酸和苹果酸的分泌,且低磷高铝协同促进苹果酸的分泌。双因素方差分析结果表明,磷、铝浓度及其交互作用对茶树新根的根长、根尖数、磷铝吸收及有机酸分泌均有极显著影响（P<0.01）,可见磷铝互作能够显著影响茶树根系生长及有机酸分泌。     

茶树咖啡碱生物合成相关酶基因表达研究

用半定量PCR法,分别研究了4个月幼龄茶树嫩叶、成熟叶片、茎、根以及愈伤组织中咖啡碱合成酶（TCSl）、次黄嘌呤苷-5,-单酸磷酸脱氢酶（TIDH）、s-腺苷甲硫氨合成酶（sAMS）等咖啡碱生物合成相关酶基因的差异表达。研究表明,茶树嫩叶中TCS1基因表达量高于其他部位,TIDH基因叶内表达量多于茎和根中,但sAMS表达量在茶树各个部位差异不大;在茶树愈伤组织中,幼嫩组织TCS1基因表达量也远高于老化组织。这些结果支持前人酶学与代谢学研究中咖啡碱主要在嫩叶中合成的结论,可以推测嫩叶中咖啡碱的生物合成取决于咖啡碱合成酶的较强表达。     

低磷胁迫下外源褪黑素对大麦幼苗根系发育的调控作用

为探究低磷胁迫下外源褪黑素（Melatonin,MT）对大麦幼苗根系生长发育调控作用,以磷敏感型大麦品种GN42为试验材料,设置正常磷（CK）、低磷和低磷添加MT 3个处理,比较分析了不同处理间大麦幼苗根系表型特征、解剖构造和相关基因表达量的差异。结果表明,低磷胁迫后大麦幼苗根系生长受到抑制,表现为根系总长度、表面积和体积均不同程度下降,且根冠厚度减少,活性氧(ROS)过量积累,花青素含量增加,根系磷转运蛋白相关基因Hvpht1;1上调表达,花青素合成基因Hvant和MT合成基因Hvcomt均下调表达。低磷胁迫下添加外源MT后,幼苗根系生长受抑制程度缓解,根系总长、表面积和体积均显著增加,根冠厚度也显著增加,ROS积累量明显变少,且3种基因都不同程度上调表达。由此说明,外源MT可以有效缓解低磷胁迫对大麦幼苗生长发育的不利影响,提高植株对低磷胁迫的适应性。     

铝对茶树根细胞膜透性和根系分泌有机酸的影响

采用溶液培养法研究了铝浓度对茶树根细胞膜透性和分泌低分子量有机酸的影响。结果表明,低质量浓度铝（20mg/L）有利于茶树根细胞膜的稳定,缺铝（0mg/L,CK）和高铝（100mg/L）均使根细胞膜透性显著降低。有机酸总量随铝浓度升高呈现先降低后升高的趋势。草酸、苹果酸和柠檬酸是茶树根系分泌的3种主要有机酸,占85%~93%;根系分泌草酸的量与对照相比,低铝和高铝时显著降低了84.7%和34.3%;分泌苹果酸的量与对照相比,低铝时增加了121.0%,高铝时降低了40.9%;铝浓度对柠檬酸的分泌量影响不大。研究结果可为阐明茶树根系的耐铝生理机制提供依据。     

茶树叶片GDH、GS、GOGAT基因的克隆及荧光定量PCR分析

以4个茶树种质为试验材料,克隆得到茶叶中氨基酸合成转化关键酶基因：谷氨酸脱氢酶（GDH）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酰胺α-酮戊二酸氨基转移酶（GOGAT）的保守区。在GenBank登录号分别为：JN602371、JN602372、JN602373。通过SYBR Green I实时荧光定量PCR检测,发现GDH酶基因在茶树种质0314C（相对高氨基酸种质）中的表达显著增强,而在0212-15种质（相对低氨基酸种质）中却显著下降。GS、GOGAT酶基因在种质0314C中表达显著下降,而在0212-15、0318D种质中显著增强。通过回归分析,GS基因表达与茶氨酸、赖氨酸、丙氨酸呈负相关,而GDH与茶氨酸呈正相关。     

茶树咖啡因合成酶基因RNA干涉表达载体构建

咖啡因合成酶（TCS）是茶树咖啡因生物合成途径中的一个关键酶,催化7-甲基黄嘌呤转变为可可碱和可可碱转变为咖啡因。抑制TCS基因表达是培育低咖啡因茶树的最有效途径。用RT-PCR方法扩增茶树TCS基因的两个cDNA片段,并克隆入T-载体中。干涉载体和TCS基因片段的T克隆经限制性内切酶两次双酶切与连接,将两个TCS基因片段分别反向重复插入到干涉载体pFGC5941,构建了TCS基因的RNA干涉载体,分别命名为pFGC5941-TCS02和pFGC5941-TCS03。经PCR和DNA测序获得验证。TCS基因RNA干涉载体的构建为培育低咖啡因茶树奠定了基础。     

低磷胁迫对大豆根系生长特性及分泌 H+和有机酸的影响

以不同基因型大豆nf37和冀黄13为材料,水培法研究大豆根系周围的酸化现象,并通过对大豆根干重、根冠比以及植株中磷含量的测定来探讨不同基因型大豆对枸溶性磷肥的利用效率。结果表明,低磷胁迫下,不同基因型大豆的根系均能主动向外界环境分泌H+;经HPLC分析得出,柠檬酸、草酸、酒石酸和苹果酸是主要分泌的有机酸;当向培养介质中添加枸溶性磷肥后,不同基因型大豆均可有效利用这一难溶性磷肥。无论是H+分泌量、有机酸分泌量还是对枸溶性磷肥的利用效率,耐低磷基因型大豆（nf37）都显著高于磷敏感基因型大豆（冀黄13）。表明,低磷胁迫均导致不同基因型大豆根系向介质中分泌H+和有机酸,同时还诱导大豆根系的加速生长,各项指标在耐低磷和磷敏感大豆基因型之间表现出显著差异,这可能是不同基因型大豆对枸溶性磷肥吸收、利用效率不同的原因。     

质子泵在不同氮素形态调控茶树磷素吸收的功能研究

磷是植物生长发育的重要矿质营养元素之一,不同氮素形态均影响植物对磷素的吸收。植物细胞膜H⁺-ATPase在矿质营养元素吸收过程中具有重要调控作用,因此不同氮素形态调控茶树磷素吸收可能与细胞膜H⁺-ATPase相关。本研究采用二相分离法提取茶树根系质膜,并通过非损伤微测（NMT）、Western-blot等技术探究不同氮素形态对舒茶早根系磷素吸收和细胞膜H⁺-ATPase特征参数的影响。结果表明,铵态氮提高茶树对磷素的吸收;其茶树根系细胞膜电位、H⁺跨膜运输、H⁺-ATPase活性和蛋白表达均高于硝态氮处理;且细胞膜H⁺-ATPase专一抑制剂正钒酸钠（Na₃VO₄）显著减少不同氮素形态下茶树根系对磷素的吸收和富集。由此可见,茶树根系H⁺-ATPase可能参与不同氮素形态调控磷素的吸收。     

TCS1等位基因的差异表达参与弄岛野茶低咖啡碱的形成

本研究以弄岛野茶（MHLC）和云抗10号（YK10）茶树品种为实验材料,通过HPLC测定不同样品不同季节以及MHLC不同发育阶段叶和茎的生物碱含量;利用RT-PCR法克隆不同样品中的咖啡碱合成酶基因1(TCS1)的编码区,并对其表达量进行分析。结果显示：MHLC是一份天然低咖啡碱、高可可碱茶树种质资源,不同季节其可可碱含量均大于23.00 mg/g,而咖啡碱的含量不足4.00 mg/g;另外,MHLC芽中积累的咖啡碱和可可碱最高,在同一发育阶段下,叶片比茎具有更高的咖啡碱和可可碱,并且随着成熟度的提高,叶片和茎中的咖啡碱和可可碱均逐渐减少。通过基因克隆和定量分析发现：MHLC具有2种TCS1等位变异：TCS1b（仅具有可可碱合成酶活性）和TCS1d（同时具有可可碱和咖啡碱合成酶活性）,其中TCS1b的高表达、TCS1d的极低表达很可能是导致MHLC高可可碱、低咖啡碱的关键原因。本研究为低咖啡碱茶树育种提供材料,也为MHLC的有效利用提供分子基础。     

野生大豆△′-吡咯琳-5-羧酸合成酶（P5CS）基因的克隆与序列分析

根据栽培大豆（Glycine max）△′-吡咯琳-5-羧酸合成酶基因的全长序列设计引物,通过RT-PCR直接扩增的方法从野生大豆中克隆到了野生大豆（Glycine soja）的同源基因,命名为GsP5CS。GsP5CS最大开放阅读框为2148bp,编码含有716个氨基酸残基、分子量为77．9kDa的蛋白,预测等电点6．21。亲疏水性分析显示,GsP5CS含有连续的亲水片断。序列分析显示,GsP5CS与栽培大豆（Glycine max）、飞蛾豆（Vigna aconitifolia）、蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、甘蓝型油菜（Brassica napus）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、水稻（Oryza sativa）、普通小麦（Triticum aestivum）等植物的△′-吡咯琳-5-羧酸合成酶基因高度同源,序列相似性分别为94％、87％、87％、86％;75％、74％、72％。根据野生大豆与这8种植物的P5CS基因序列相似性所建立的进化树,显示与传统的分类地位基本一致。     

小麦近缘染色体异附加系的磷效率及其机理研究

磷素缺乏是限制小麦高产的重要原因,而小麦近缘野生种往往表现出更好的耐低磷胁迫特性。本研究以通过盆栽实验初步筛选出来的9个磷高效的外缘染色体异附加系小麦为供试材料,以它们的亲本中国春(CS)为对照,在水培条件下对异附加系小麦在苗期的磷效率(包括磷吸收和磷利用效率)以及与磷效率有关的生理机制进行了研究。结果表明:(1)有6个外缘染色体异附加系材料(0226、0232、0244、0278、0282、0291)在水培条件下表现出了高磷效率;(2)在这6份磷高效的外缘染色体异附加系材料中有两份材料(0226和0232)在低磷条件下酸性磷酸酶的活性以及草酸和琥珀酸的分泌量都显著高于其亲本CS,而且在低磷条件下这两份材料的Cmin显著低于CS,说明这两份材料中添加的外缘染色体中包含与磷高效有关的基因,因此这两份外缘染色体异附加系可作为小麦育种材料,进而选育出高产的磷高效小麦品种。     

基于壳聚糖/氧化石墨烯/硅藻土固相萃取-液相色谱串联质谱测定茶叶中多种农药残留

利用前期合成的壳聚糖/氧化石墨烯/硅藻土固相萃取柱高效吸附茶叶基质,结合超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）,建立了茶叶中46种农药残留的分析方法。茶叶样品经乙腈提取,固相萃取柱净化,乙腈淋洗等样品前处理,UPLC-MS/MS分析46种农药残留。结果表明,该新型固相萃取净化柱可以高效吸附去除茶叶基质,大大降低基质效应,绿茶、红茶和乌龙茶中农药的基质效应分别下降了4.7%~66.5%,3.2%~35.5%和4.4%~42.8%。在3个加标水平下,46种农药回收率在61.5%~118%线性良好,相关系数（R²）均大于0.98。所建立方法具有吸附剂用量少、省时、无需基质标准溶液、可以检测不同茶类多农残和定量限低等优点。     

玉米Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因家族生物信息学分析

Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Delta-1-pyrroline-5-carboxylate synthase,P5CS)是脯氨酸代谢途径的关键酶,对植物抵抗逆境胁迫起至关重要的作用。为了探索P5CS在玉米对逆境胁迫的响应,本文对5个玉米P5CS基因家族蛋白的基本理化性质、二级结构预测、亚细胞定位、基因结构、进化关系及保守基序等方面进行初步生物信息分析。结果显示,5个玉米P5CS蛋白中有3个偏酸性,1个显中性,1个偏碱性;2个以无规则卷曲为主要构成元件,3个P5CS蛋白主要以α白螺旋为主要构成元件;不稳定指数分析发现,4个P5CS蛋白为稳定蛋白;疏水性分析表明,所有的P5CS蛋白为亲水性蛋白;玉米P5CS家族内含子最少含有4个内含子,最多的含有19个内含子;亚细胞定位分析表明,P5CS均蛋白定位于细胞基质;进化分析表明,P5CS家族分3个亚家族。     

不同供钾水平对茶树幼苗鲜叶主要生化成分的影响

本研究以10月龄扦插"瑞香"茶苗[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Ruixiang]为试验材料,通过沙培试验,设5个钾(K)浓度(0、100、400、800、2 000μmol·L~(-1)),每周施钾肥3次,处理26周后,研究不同钾浓度对茶苗叶片主要生化成分的影响。结果表明,当供钾浓度分别为0、100μmol·L~(-1)时,茶树成熟叶片钾含量分别为5.26、5.91 mg·g-1,此时茶树处于缺钾状态,缺钾降低了茶树根、茎叶的生物量,增加了根冠比,显著降低叶片氮(N)和磷(P)的含量;叶片钾含量与氮、磷含量均呈正的线性相关(YN=1.045X+11.906 5,R2=0.816 7;YP=0.307 5X-0.570 6,R2=0.914 6);缺钾显著降低了茶树叶片氨基酸、咖啡碱、水浸出物和EGCG含量,相反却显著增加了叶片的茶多酚含量、儿茶素总量、酚氨比,以及叶片EGC和EC含量;叶片精氨酸、茶氨酸、谷氨酸等在缺钾时显著降低,与正常供钾浓度(2 000μmol·L~(-1))的叶片相比分别下降了86.96%、72.46%、40.43%;香气成分GC-MS分析表明,缺钾叶片醇类、醛类和酯类芳香物质含量降低,香气物质种类减少,缺钾对茶树叶片香气品质的提高具有消极的影响。     

缺磷对茶树幼苗养分吸收的影响

每周3次用含0、40、80、160、400、1000μmol/L磷(P)的营养液浇沙培10月龄扦插"黄观音"茶[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]苗17周。随供P浓度的增加,茶树根P含量呈线性增加,但茎和叶P含量呈曲线增加;在所有供P处理中,根P含量最高,其次是叶P含量,茎P含量最低,高供P处理的植株尤为明显。缺P降低茶树根茎叶K含量,但对根茎叶Ca含量影响不大。缺P降低根Mg含量,增加茎的Mg含量,但对叶Mg含量影响较小。不供P叶有稍高的C含量,较低的N含量和较高的C/N比;供P对根和茎C和N含量及C/N比影响较小。总之,缺P不仅影响茶树根茎叶营养元素的含量,也改变其在根茎叶之间的分配。     

异源染色体附加对普通小麦氮磷吸收能力和利用效率的影响

为明确异源染色体的附加对普通小麦氮、磷吸收能力和利用效率的影响,以中国春为对照,设计不同浓度水平的氮、磷组合进行苗期水培试验,评价了43份中国春背景下小麦异附加系的氮、磷吸收能力和利用效率。对不同水平氮磷组合处理下的苗期表型调查发现,氮、磷胁迫均会抑制地上部分生长,促进地下部分生长;低氮胁迫降低了苗期的株高、茎干重和总干重,提高了根长、叶数、SPAD值及根茎比;磷缺乏提高了根干重和根茎比,抑制了其余性状。在中氮和低氮处理下,Ae.searsii 1SS等13个小麦异附加系的总干重高于中国春,表现出稳定的氮高效;低氮处理下,Ps.huashanica E等9个小麦异附加系的氮吸收能力显著高于中国春,Ps.huashanica C等4个小麦异附加系的氮利用效率显著高于中国春。在磷充足及磷胁迫处理下,Ag.intermedium B等5个小麦异附加系的总干重高于中国春,表现出稳定的磷高效;低磷处理下,Ag.intermedium B等4个小麦异附加系的磷吸收能力显著高于中国春,L.racemosus L附加系和Ag.elongatum 6E附加系的磷利用效率显著高于中国春。进一步分析氮、磷高效的小麦异附加系携带的异源染色体,没有观察到染色体部分同源群聚集的现象。筛选出的异源染色体附加系可作为小麦育种的中间材料,进行养分高效的遗传分析或育种应用。     

铜与锌对茶树生育特性及生理代谢的影响Ⅳ．锌对茶树体内矿质元素含量及分布的影响

采用叶面喷施和土施相结合的方法,研究了不同锌浓度处理对茶树体内主要矿质元素含量及分布的影响、土壤有效锌含量与茶树吸锌量的关系。结果表明,茶树对锌有很强的吸收能力,叶部（喷施）和根部（土施）吸收的锌能很快转移到茶树的其它部位,除成熟叶外,新梢、生产枝、主根和吸收根的含锌量与土壤有效锌含量均达极显著正相关。新梢可作为茶树缺锌诊断的取样部位。叶面喷锌对茶树体内Ｐ含量影响不大,对Ｋ的吸收有促进作用。土施则降低Ｐ和Ｋ的吸收。Ｐ—Ｚｎ间存在明显的拮抗作用,但这种作用并非发生在茶树体内,而是表现在茶树根系的吸收上。对Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃａ和Ｍｇ含量的影响,则无论是叶面喷锌还是土施锌,均表现为茶树多数部位降低,其中土施对这此元素的影响比叶面喷施明显。施锌对Ｃｕ和Ｎａ含量的影响不大。从施锌对茶叶产量、品质和对矿质养分吸收进行综合评价来看,茶树施锌以叶面喷施为宜。     

温湿度变化对茶苗芽萌发基因表达的影响

利用数字基因表达谱技术研究了温湿度变化对秋插茶苗芽萌发基因表达的影响。通过保温棚处理日均温度提高约5.15℃,湿度提高5.10%,两者茶苗芽萌发具有明显差异。比较保温棚与对照芽的基因表达共筛选获得949个差异表达基因,其中503个基因受保温棚处理诱导上调表达,446个基因下调表达。对差异表达基因进行GO分类分析,在P值<0.01的情况下,有360个基因与14个GO分类匹配。其中7个GO分类与光合作用相关,P值最小的GO分类为光系统,其11个基因均表现为上调表达,说明高温高湿条件具有促进光合相关基因表达的作用。这些结果将为深入研究理解茶苗的生长机制及相关基因的克隆打下基础。     

湖南省茶园土壤养分丰缺指标及配方施肥

对湖南省３６个县（市）６７个茶场的１３６份茶园土样进行了肥力水平测定。结果表明：茶园土壤ｐＨ适宜，钾素较丰富。土壤有机质含量０～２０ｃｍ土层为（２．４±０．０９）％，２０～４０ｃｍ土层（１．６０±０．０６）％。８５％的土样０～２０ｃｍ土层有机质含量超过１．５％，３８％的土样超过２．５％；４９％的土样２０～４０ｃｍ土层的有机质含量超过１．５％。全氮含量０～２０ｃｍ土层为（０．１３３±０．００４）％，２０～４０ｃｍ土层为（０．１００±０．００３）％。碱解氮含量大于１００ｍｇ／ｋｇ土的土样占７６％，２０～４０ｃｍ占４５％。全磷含量低于０．１％的０～２０ｃｍ土层达５３％，２０～４０ｃｍ土层达６２％。速效磷含量低于１０ｍｇ／ｋｇ土的频率，两土层各为４６％和６５％，显示低磷土壤较多。代换性镁含量较低，茶园严重缺镁。依据调查结果，建立了茶园土壤主要养分与茶叶产量之间的数学模型，据此提出了茶园土壤养分的丰缺指标：产量在２２５０ｋｇ／ｈｍ２干茶的茶园土壤０～４０ｃｍ土层全磷（Ｐ２Ｏ５）含量＞０．１２％，碱解氮含量＞１４９ｍｇ／ｋｇ土，速效磷含量＞３２ｍｇ／ｋｇ土，速效钾含量＞１１０ｍｇ／ｋｇ土。通过试验，确定了４种主要土类适?     

铜与锌对茶树生育特性及生理代谢的影响Ⅲ．施铜对茶树体内铜及其他矿质元素吸收的影响

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