茶树富集氟的特点及其机制的研究进展

茶树是一种超累积氟的植物,其体内的氟含量远远高于其他植物,却不表现氟中毒症状。氟不是茶树生长的必需元素,但在高氟胁迫下,氟可通过破坏茶树的细胞结构、抑制酶活性等影响其正常生长。通过阐述茶树吸收、富集氟及其累积/解毒机制等方面的研究进展,以期为未来研究茶树氟累积和降氟技术提供理论依据。     

茶树吸收氟的根际效应及富集机理研究进展

阐述了近年来有关茶树吸收氟后根际pH、微生物、离子和有机质等的根际效应及富集机制的主要研究进展,并对当前茶树超积累氟研究中的不足之处和需要进一步研究的方向进行了探讨。     

茶树对氟富集作用的研究

利用氟电极分析了31个茶树品种，不同成熟度、不同季节茶树叶片和不同茶树器官的氟含量。结果表明，不同茶树品种成熟叶片平均氟含量为1499．2mg/kg，其中乌牛早氟含量最高，为2163．2mg/kg，浙农138氟含量最低，为805．7mg/kg，前者为后者的2．7倍。6个品种夏季不同叶位间氟含量分析结果显示，芽氟含量最低，平均为88．6mg/kg，第六叶氟含量最高，平均为1010．1mg/kg，除第五叶与第六叶氟含量无显著差异外，其余叶位氟含量均存在显著或极显著差异，同时春季新梢不同叶位氟含量为26．0mg/kg-700.8mg/kg，均低于夏季新梢对应叶位氟含量。鸠坑茶树植株主要器官氟含量差异明显，其中叶片氟含量最高，其次为嫩茎和须根，主根最低，不同树龄茶树主要器官间氟含量也存在一定差异。     

茶树对氟的吸收动力学特性研究

采用水培方法研究不同氟处理水平和处理时间下,茶树对溶液氟离子的吸收动力学特性及茶树生长对溶液氟的反应.结果表明:茶树对氟的耐受性与品种有关.低氟(＜50 mg/L)能够促进茶树生物量的积累和根系的生长,但高氟(≥50 mg/L)不利于茶树的生长;1mg/L氟处理下,茎和叶中氟含量与处理时间呈线性正相关(R茎2=0.9164,R叶2=0.9706),根中氟含量变化不显著;10 mg/L氟处理下,根、茎和叶氟含量与处理时间均呈线性正相关,并于32 d达到最大值.低氟下(0.1～10 mg/L),茶树根系吸收溶液氟符合Michalis-Menten动力学模型,说明茶树根系吸收氟可能存在一个主动的过程;高氟下(50～100 mg/L),表现出被动吸收的过程,根系和茎氟含量迅速上升,叶在50 mg/L氟处理下达到饱和状态.茶树根系氟吸收短动力学曲线具有二型性,即开始是快速的吸收随后是缓慢的饱和吸收,这可能与根细胞壁吸附氟离子和氟离子跨根细胞膜运输有关.茶树氟的吸收速率与转运速率均与氟处理浓度呈线性正相关.     

茶树富集铝的特点及耐铝机制研究进展

茶树是一种富集铝的植物,体内的铝含量远远高于其他植物,却不表现出受害症状。本文对铝在茶树中的吸收、运输形式,铝在茶树中的含量和分布特点,铝对茶树生长发育的影响以及茶树耐铝机制4个方面的研究进展作了综述,同时对今后的研究方向作了简要讨论。     

茶树根系跨膜吸收氟的生理与分子机制

茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]是高富集氟的植物,氟在叶片中被大量累积。饮茶是人们摄取氟的重要途径,氟的过量摄入会影响人体健康。茶树主要通过根系从土壤中吸收富集氟,但是根系跨膜吸收氟的生理与分子机制尚不清楚。本文综述了茶树根系吸收氟的主动和被动途径,总结根系H+-ATPase和Ca^2+-ATPase介导氟的跨膜主动吸收过程与分子机制;剖析离子通道和Al-F络合在根系被动吸收氟过程中的作用及微观过程;分析影响根系吸收富集氟的主要因素及其调控措施。提出通过研究茶树根系氟跨膜吸收相关转运蛋白及其相关基因的克隆、表达和功能验证,以揭示跨膜吸收氟的分子机制;进而研究调控根系对氟的选择吸收,以保障茶叶质量安全和饮茶健康。     

茶树氟特性及控氟技术的研究进展

茶叶中氟含量超标是影响茶叶质量安全的重大问题之一,对茶树吸氟特性及控氟技术的研究近年来已成为一项重要课题,且有了一定的研究成果。本文综述了茶树吸氟机制、影响茶树氟吸收的因素及控氟技术等方面的研究进展,并对茶叶控氟技术提出新的展望,以期为茶叶降氟技术等研究提供参考。     

茶树氟吸收动力学参数测定方法的研究

采用常规耗竭法和改进耗竭法研究了茶树氟的吸收动力学参数,对测定和数据处理方法进行了探讨。在常规耗竭法中,茶苗在0.1、0.2mg/L和0.6mg/L的起始氟浓度条件下生长,吸收84h,每隔12h取一次营养液,通过氟的浓度差来计算吸收量;在改进耗竭法中设置氟浓度梯度0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1mg/L和2mg/L,茶苗吸收24h后,取营养液,通过氟的浓度差来计算吸收速率。结果表明,常规耗竭法和改进耗竭法、不同的数据处理方法所得的茶树氟吸收动力学参数值有较大差异。常规耗竭法中起始浓度对动力学参数产生了影响,因此其结果有不确定性;改良耗竭法是比较好的方法,用作图法和SigmaPlot分析的数据准确性较高,参数值较为合理。Vmax值分别为2.605(μg/g·hDW)、3.419(μg/g·hDW),Km分别为0.385mg/L和0.541mg/L。     

氟对人体的作用及茶树富氟的研究进展与展望

氟是人体必需的微量元素 ,人体摄氟量的过多或过少都会引起一些病变[1 ,2 ] 。茶叶是风靡全球的三大饮料之一 ,而茶树是一种富氟的植物。近几年来 ,围绕某些以茶树粗原料加工成的边销茶含氟量较高的问题 ,进行了多方面的研究。下面就茶叶中的氟对人体的作用、茶树的富氟机理予以讨论。1　氟及茶叶中的氟对人体的作用人类的各器官都含有一定量的氟。其中 ,牙釉质的含量最高 ,达 1 1 6 0～ 1 80 0 μg/ g,其次是骨骼。氟对骨骼和牙齿的亲和力很强 ,其中 90 %以上沉积在骨骼和牙齿中 ,因此有人把骨骼称为人体的“氟库”。相比而言 ,血液、肌肉…     

不同品种茶树对氟富集的差异研究

以4个同一树龄(约7年)的不同品种(丹桂、金观音、金牡丹、瑞香)茶树为试验材料,探讨不同茶树品种对氟吸收以及加工成不同茶类后氟含量的差异。结果表明:4个茶树品种在春、秋两季的一芽二叶氟含量介于73.62~235.28 mg/kg,绝大部份低于200 mg/kg;其中,瑞香氟平均含量最低(108.4 mg/kg),与其他几个品种间氟含量差异达到显著水平(P≤0.05);对茶树不同部位氟含量检测发现,茶树氟主要在叶部位累积,其次是茎部,主根和侧根累积最少。叶部位氟含量536.49~2598.87 mg/kg,主根氟含量最小,介于14.01~37.18 mg/kg。由4个不同茶树品种原料所制成的各茶类中,乌龙茶氟含量最高(129.29~238.05 mg/kg),绿茶氟含量最低(67.69~92.97mg/kg)。可见,原料的老嫩度是影响茶叶氟含量的关键,原料越老,氟含量越高。     

茶树耐铝聚铝特性及其机理研究进展

酸性土壤占世界可耕作土壤的30%~40%,且呈逐年上升趋势,铝毒是酸性土壤中作物生产的主要限制因素。作为铝富集植物,茶树体内铝含量是其他植物的几十倍,且不表现出根尖生长受抑制及根冠表皮脱落等典型铝毒症状,适宜浓度的铝还能促进茶树的生长。本文主要对茶树铝富集特性、铝在茶树细胞内存在形态及亚细胞分布、茶树对铝的生理响应、茶树耐铝聚铝的可能机理等研究进展进行了综述,并对后续研究思路作了展望。     

中国茶树镁营养研究进展与展望

镁是植物叶绿素的中心原子,直接参与茶树茶氨酸合成等酶促反应,对茶树生长和茶叶品质形成的作用已被广泛证实.然而,我国茶园主要分布在普遍缺镁的酸性红壤区,且茶园镁肥投入相对偏低.因此,茶树镁营养机制研究和茶园镁营养管理对促进茶叶提质增效具有重要意义.本文从茶园土壤镁供给、茶树镁营养需求、镁营养调控茶叶品质形成、镁素与其他养...     

茶树耐旱机理及抗旱节水研究进展

干旱是影响茶叶生产的主要气象灾害之一。茶树对干旱胁迫及随后复水的响应非常复杂,探究茶树耐旱机理,对于发掘利用耐旱节水基因资源、提高耐旱性和水分利用效率、发展节水抗旱栽培、减轻旱灾损失具有重要意义。本文简述了干旱对茶树生长发育、产量和品质的影响,述评了当前茶树响应干旱胁迫和复水机理的研究动态,概述了茶树节水抗旱栽培和灾后恢复技术,并展望了今后研究重点。     

茶树成花机理研究进展

开花是植物进入生殖生长的重要标志,花器官的形成在遗传信息传递中起重要作用。茶树是起源于我国西南地区的重要经济作物,具有开花多、花期长的特点。生产上,茶树旺盛的生殖生长会消耗大量营养,影响茶叶的产量和品质。而在杂交育种中,茶树又具有自交不亲和与结实率低等特点。对茶树成花机理的研究有助于深入了解茶树花芽分化和发育的时间、影响因素及分子调控机制,为茶树良种选育、绿色高效生产和育种效率提高等提供理论基础。目前对茶树成花机理的研究已取得一定进展,但还不够深入和系统。本文结合其他植物成花调控最新研究进展,从开花诱导、花芽分化与发育机制方面对茶树开花相关研究取得的进展进行了综述,以期对目前存在的问题和未来研究方向提供有益思考。     

茶多糖对氟离子的吸附特性研究

为研究茶多糖对氟的吸附特性,分析了不同温度、不同加氟量条件下,多糖吸附氟的能力,并对多糖吸附氟的等温吸附模型进行了拟合,分析了多糖结构和组成可能对吸附氟的影响。结果表明:温度对多糖结合氟的影响较大,40℃下多糖表面空松,吸附氟的能力最强,随着温度的升高,多糖表面逐渐变得致密,结合氟的能力下降,温度高于70℃后,多糖吸附氟量又会有所增加;40℃下,随着氟添加量的增加,多糖吸附氟量增加,当添加量达到多糖量1.8倍后,多糖吸附氟量不再增加。多糖吸附氟符合Langmuir等温吸附模型,分配因子RL均大于0小于1,属于有利的吸附。粗多糖脱蛋白脱色后,结构和组成发生较大变化,表面变得光滑平整,F~-、Al~(3+)、Mn~(2+)和Fe~(3+)的含量都急剧下降,吸附氟的能力也下降。说明多糖吸附氟的能力与多糖的组成、结构有关,蛋白质及Mn~(2+)、Fe~(3+)、Al~(3+)在多糖结合氟中起到较重要作用。     

茶叶处理含氟废水的研究

用改性剂对茶叶进行改性,用于处理含氟废水,探讨了改性剂浓度、pH值和改性茶叶投加量对除氟效率的影响,绘制了吸附等温线。实验结果表明,0.3mol/L的FeCl3溶液对茶叶的改性效果最佳。对于100mL含氟浓度为100.0mg/L的溶液,改性茶叶除氟的最佳pH为6.0,最佳投加量为1.3g。改性后的茶叶对氟的吸附符合Freundlich等温吸附公式,饱和吸附容量为15.75mg/g。     

茶叶及茶多糖中氟测定前处理方法的比较研究

以不同品种茶树鲜叶及茶多糖为材料,比较了酸浸提、沸水浸提和碱熔灰化前处理对氟离子选择电极法测定氟含量的影响。结果表明,无论对茶叶还是茶多糖,碱熔灰化处理所测氟含量均极显著高于酸浸提和沸水浸提法（P<0.01）。茶叶水浸提法氟含量显著或极显著高于酸浸提法（P<0.05,P<0.01）。对碱熔灰化-氟离子电极法进行精密度及回收率实验,结果表明茶叶和多糖中氟的回收率分别达到91.07%~94.40%和83.04%~90.32%,而RSD分别为1.44%~2.54%和0.68%~1.03%,说明该方法稳定性好,精密度高,检测结果可靠,更能真实反映茶叶及茶多糖的氟含量,适宜于茶叶及茶提取物全氟的测定。     

茶树体内铅的吸收累积特性研究

从茶树不同部位,以及不同季节、品种、树龄新梢铅含量的变化较系统地研究了茶树本身对铅吸收累积特性的影响。结果表明,茶树体内以吸收根铅含量最高,其次为生产枝、侧枝和老叶,茶籽和幼嫩新梢的铅含量较低。新梢和叶片铅含量随其成熟度的提高而增加。茶树成熟叶片和新梢铅含量存在着明显的季节性变化,成熟叶片表现为4~6月最高,7月最低,而新梢表现为春梢明显高于秋梢,秋梢高于夏梢;成熟叶片与新梢铅含量呈极显著正相关。随着树龄的增高,新梢铅含量有升高的趋势。不同茶树品种新梢铅含量存在着一定的差异。     

茶园土壤性状及茶树营养元素吸收、转运机制研究进展

优质安全的茶叶离不开养分条件、环境安全和茶园的土、水、肥的管理。本文在茶园土壤、茶树养分功能和分子营养机制、茶树施肥技术、茶园土壤重金属及茶树累积特点和机制等方面,对近五年来国内外的研究进展进行了综述。在茶园土壤研究方面,除了关注植茶后茶园土壤有机质变化特点外,茶园碳储量在全球碳循环中所起的重要作用也引起了人们的重视,同时分子生物学技术也开始应用于茶园土壤微生物种群数量和演变的研究,并在茶园土壤质量评价、土壤酸化原因以及应用生物质改良酸化茶园土壤等方面取得了一定进展。在茶树养分功能和调控技术方面,对主要营养元素氮、磷、钾等的营养功能及其在茶叶品质成分代谢中的作用和茶树吸收特性等有了更深入的认识,在茶树养分转运子基因克隆、氮营养分子生理机制、抗环境胁迫的分子基础等方面的研究逐渐深入,在机械施肥、水肥一体化、控释肥施用等技术研究方面取得较大进展,施肥的环境效应特别是温室气体排放影响成为近年的研究热点。伴随着对食品安全问题的关注,茶叶产地土壤重金属和稀土等的安全状况、茶树累积特点等方面的研究也取得一定进展。