新梢白化系列茶树新品系性状比较研究

新梢白化茶树,又称白叶茶或白茶,是我国特有的茶树品种资源。由于这类茶树新梢具有氨基酸含量高,成品茶滋味鲜爽,而且叶片呈现白色或黄白色,是名贵茶树资源。本文介绍了宁波地区新发现的6种新梢白化茶树新品系的研究结果。该6个品系的白化机理分为温度敏感型和光照敏感型。前者和后者分别在低温和强光照条件下新梢叶片呈白色或黄白色。文中同时介绍了该6个品种形态特征、生物学特性和化学成分特点。     

光照敏感型新梢白化茶新品种‘御金香’春梢化学成分研究

用HLPC法检测了光照敏感型新梢白化茶品种‘御金香’春梢生物碱、儿茶素类、氨基酸类和光合色素类化合物含量,并以温度敏感型新梢白化茶品种‘白叶1号’和常规茶树品种‘福鼎大白茶’为对照。结果显示,‘御金香’咖啡碱和可可碱含量显著高于‘福鼎大白茶’和‘白叶1号’;儿茶素类总含量显著低于‘福鼎大白茶’和‘白叶1号。光照敏感新梢白化茶‘御金香’和温度敏感型新梢白化茶‘白叶1号’的氨基酸含量显著高于‘福鼎大白茶’,但叶绿素a和叶绿素b、β-胡萝卜素、黄体素和新黄质等光合色素含量显著低于‘福鼎大白茶’。‘御金香’呈现黄色叶片的白化现象主要是因为叶绿素含量低,而并非类胡萝卜素含量高所致。     

遮光对野生大豆叶片形态及功能的影响

为明确遮光条件下野生大豆叶片形态及功能的变化趋势,本研究分析了遮光对5个不同采集地野生大豆材料叶片形态、光合特性、叶绿素含量及叶绿素荧光特性的影响.结果表明:不同遮光处理下野生大豆叶片形态特征存在差异,遮光处理使叶片大小和叶色值发生改变,遮光率为50％时叶面积和叶色值增加,遮光率继续增加时两个指标降低.遮光后野生大豆光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度均发生变化,遮光率发生变化时材料间各指标变化趋势存在差异,不同材料的光响应存在敏感型和不敏感型.随着遮光率的增加,各品种叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量呈先增加后降低趋势,叶绿素a/b呈下降趋势,遮光率越高,叶绿素a/b越小.野生大豆具有阴生植物的特点,正常光照和遮光下Fv/Fm均较低,产生光胁迫现象,不同材料光能转换效率存在差异.通过表型性状及光合性能的比较可知,A5材料遮光后叶面积变化幅度较小,光合速率增加,能够维持较高的叶色值,Fv/Fm较高,A5材料为耐阴型材料.     

氮素对小麦不同叶位叶片叶绿素荧光参数的调控效应

为了解氮素对小麦不同叶位叶片光合能量利用的影响,测定和分析了旱地和水地小麦品种在3个氮素水平下不同叶位叶片的叶绿素荧光参数.结果表明,随氮素水平的提高,小麦幼苗叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和非光化学猝灭系数(qN)都呈上升趋势,而光化学猝灭系数(qP)则呈下降趋势;但旱地品种叶片荧光参数对氮素更敏感,旱地品种小麦幼苗叶片的Fm、Fv、 Fv/Fm、Fv/Fo和qN均高于水地品种,qP低于水地品种.旱地和水地品种在不同氮素处理下各叶位叶绿素荧光参数表现不同,光合能量利用随叶位的降低逐渐升高.     

茶树白化突变研究进展

新梢白化茶树是一类珍稀的叶色突变体,其白化新梢中氨基酸、茶多酚、咖啡碱、叶绿素、类胡萝卜素等物质含量与一般绿色叶茶树品种存在显著差异,这些特征性的生化成分对茶树生长发育、制茶品质具有重要作用。为了解析白化茶树资源的形成机制,研究人员已从不同角度开展了大量基础研究,积累了丰富的理化数据。近十几年来,随着组学技术的快速发展,为研究白化茶树突变体的光合作用机制、叶色变异机理提供了新的思路。本文综述了目前白化茶树资源在白化类型、生理生化特征,以及分子机制等方面的研究进展,以期为茶树白化机制的解析提供参考。     

光照敏感型白化茶新品种"黄金芽"白化特性研究

"黄金芽"为光照敏感型、黄色系白化茶新品种,三季新梢均呈黄白色,白化持期为2～3个季节,是生产特色名优茶和园林绿化的特色茶树品种;黄金芽的白化主因决定于光照,白化启动的光照阀值为1.1～1.5万lux,适宜范围为1.5～6万lux,温度、土质、嫁接等与白化的关系不明显;白化叶易受低温、高温干旱、强光影响而产生极限生理.     

遮光对光照敏感型新梢白化茶春梢化学成分含量的影响

以光照敏感型新梢白化茶树‘黄-2’、‘黄-8’和‘黄-13’为供试材料,在春季一芽一叶期采用30%透光度的黑色遮阳网覆盖遮光处理7天,HLPC法检测一芽二叶新梢咖啡因、儿茶素类、氨基酸类和色素类化合物含量。结果显示,遮光处理对茶叶咖啡因含量无显著影响;遮光对儿茶素类总含量的影响因品种而异,在品系‘黄-2’显著提高,而品系‘黄-8’和‘黄-13’则显著降低;遮光显著提高品系‘黄-13’的氨基酸总含量,降低品系‘黄-8’氨基酸总含量,但对品系‘黄-2’无显著影响;遮光显著提高β-胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b和新黄质的含量,显著降低紫黄质含量。具有热耗散作用的黄体素在光照敏感新梢白化茶品种的含量很低,是其容易受到强光胁迫伤害的原因。在强光照条件下,光照敏感型新梢白化茶叶片呈现黄色,主要是叶绿素含量显著降低,而不是因为胡萝卜素和叶黄素含量提高所致。根据这些研究结果,作者认为:在高温强光季节采取适度遮光,将有助于光照敏感型新梢白化茶提高叶片叶绿素含量,增强光合作用,进而提高茶苗生长势和抗性,有助于提高茶苗移栽成活率。     

光照敏感型白化茶栽培与加工技术

光照敏感型白化茶是一类全新的白化变异茶树种质资源,新梢白化主要依赖于光照强度,与依赖低温而白化的安吉白茶（白叶茶1号）、四明雪芽、千年雪等白化茶属于不同变型,同时在白化色泽、白化季节、品质特性等方面也存在着诸多差异,在一定程度上该类型白茶更为珍稀,用途更为广泛。光照敏感型白化茶资源在宁波得到开发的有黄金芽及其后代、郁金香、金光、金如意等,其中黄金芽、郁金香已在茶产业和园林绿化中得到推广应用。现就以黄金芽、郁金香、金光3个品种为代表的光照敏感型白化茶栽培与采制技术作一介绍。     

氮肥对半干旱区膜下滴灌玉米叶片叶绿素荧光特性及产量的影响

针对吉林省西部半干旱区的生态特点,研究氮素营养水平对膜下滴灌条件玉米净光合速率、叶绿素荧光参数、光合酶活性和产量的影响。结果表明,适宜的氮肥施用量可显著提高叶片光合性能,随着氮肥施用量的逐渐增加,叶片气体交换参数也逐渐升高;当氮肥超过300 kg/hm2时,各项指标开始下降。在荧光诱导动力学参数中,最大光化学效率(Fv/Fm)对种植模式的改变比较敏感,膜下滴灌下各处理平均Fv/Fm均显著高于同期普通生产田对照,随着施氮量的增加Fv/Fm增加;高氮处理穗位叶Fv/Fm无显著差异。施用氮肥均增加了玉米穗位叶PEP和Ru BP羧化酶活性。在膜下滴灌模式下,玉米达到最高产量时的氮肥施用量为200 kg/hm2,与300 kg/hm2时的产量无显著差异;非膜下滴灌玉米获得最高产量时的施氮量为300 kg/hm2。     

白鸡冠半同胞系(F1代)叶片主要性状及光合特征分析

以白鸡冠半同胞系F1代中25个新品系(11个黄白化新品系和14个绿叶新品系)为研究对象,观测茶树新梢生物量、生育期、叶片功能性状及光合性能,并分析两类茶树新品系之间的差异。结果表明:与母本白鸡冠相比,25个新品系新梢生物量均增加(15号和24号除外),增幅为25.0%~106.25%,一芽三叶期提前(早、中生种比例达84%);黄白化新品系叶片面积(LA)和比叶面积(SLA)明显增加,干物质含量(LDMC)则明显降低,其他指标变化不明显;绿叶新品系叶片面积(LA)和光合色素指标均明显增加,其他指标变化趋势不明显。此外,黄白化新品系叶片的LA和光合色素指标平均值显著低于绿叶新品系,而叶片的SLA、Chla/Chlb和Car/Chl比值平均值显著高于绿叶新品系。黄白化新品系叶绿素含量平均值仅为绿叶新品系的42.29%,但各项光合性能指标并未下降(只有3号和6号光合色素过低时显著下降),说明该黄白化新品系在一定叶绿素含量范围内,单位叶绿素的光合效率较高,可能是对叶绿素含量低的一种生理补偿,有待进一步从生理和分子方面深入研究。     

成花诱导期喷施烯效唑和赤霉素对荔枝叶片叶绿素荧光特征的影响

冬季喷施烯效唑(S-3307)已成为荔枝成花诱导期"控梢促花"的重要措施,阐明S-3307对叶片光合能力的影响将为其在荔枝生产中的推广应用提供重要的理论支持。在荔枝成花诱导期,喷施S-3307(1 250 mg/L)和GA3(90μmol/L)后15 d,用叶绿素荧光仪对荔枝叶片的荧光特征参数和光响应曲线进行测定分析。结果显示,喷施S-3307和GA3可以显著提高荔枝叶片的Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/F0等叶绿素荧光参数。光响应曲线分析结果显示:S-3307和GA3处理使Fv’/Fm’、q P、PCR和ETR等叶绿素特征参数增加,NPQ降低;从荔枝叶片PSⅡ反应中心能量分配比率上看,S-3307和GA3处理后P和E增加、D减小,将有利于更多的能量用于光化学反应,提高光化学效率。表明在荔枝成花诱导期喷施S-3307和GA3均可提高荔枝叶片的光合能力,但其作用机制可能不同。     

冬季喷施多效唑对荔枝叶片叶绿素荧光特征的影响

为弄清多效唑(PP333)对荔枝叶片光合能力的影响,于2011年12月对‘妃子笑,荔枝整株喷施PP333(500 mg/L),研究其对叶片叶绿素指数和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:喷施PP333可显著增加荔枝叶片的SPAD值,且使Fv/Fm、Fv/F0、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、ETR、PCR等叶绿素荧光参数有所增加,而NPQ则降低;从光响应曲线可以看出,Fv′/Fm′、ΦPSⅡ和qP随光化光强度的增加呈下降趋势,而NPQ、PCR和ETR随光化光强度增加而增加;从PSⅡ反应中心能量分配比率上看,PP333处理后P、E增加,D减小,更有利于能量进入PSⅡ反应中心,促进光化学效率提高;PP333处理可以增加PSⅡ反应中心的开放比例,推动光合电子传递,提高荔枝叶片的光合性能.     

大豆/玉米间作对大豆叶片光合特性和叶绿素荧光动力学参数的影响

通过大田试验,研究了间作种植模式导致的遮阴对大豆叶片光合特性和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:间作处理增加大豆叶绿素含量、表观量子效率和CO2 补偿点,显著降低大豆叶片的羧化效率(CE)、光补偿点( LCP) 和光饱和点( LSP).间作大豆叶片净光合速率(Pn)日变化由"双峰"型变为"单峰"型,日光合总量显著低于单作.间作大豆叶片气孔导度(Gs) 提高, 蒸腾速率( Tr) 下降, 胞间CO2浓度(Ci)升高.此外,间作大豆叶片Fv、Fv/Fm和Fv/F0显著降低.大豆在间作导致的遮阴条件下通过提高表观量子利用效率,减少暗呼吸消耗,以利于植株在弱光环境下光合产物的积累.     

干旱对玉米自交系叶片叶绿素荧光特性的影响

以玉米自交系郑58(抗旱性强)和丹340(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置中度干旱和正常灌水处理,研究干旱胁迫对玉米自交系苗期、抽雄吐丝期和灌浆期叶片叶绿素荧光指标的影响。结果表明,不同生育时期,玉米自交系叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、原初最大光能利用效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)、有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)均随干旱胁迫的加剧而下降;初始荧光(F0)和非光化学猝灭系数(q N)均随干旱胁迫的加剧而升高。与丹340相比,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’降幅均相对较小。不同时期干旱胁迫下,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’、ΦPSⅡ和q P均高于丹340。与丹340相比,干旱胁迫下,郑58光系统Ⅱ具有较高的光能转化和利用效率、实际光化学量子效率和有效光化学量子产量,通过调节碳同化能力和激发能利用效率,有效地耗散过剩光能减轻光抑制,保护光合机构,维持较高的光合性能。光系统Ⅱ中Fm、Fv/Fm和Fv/F0可以用来鉴定玉米自交系抗旱性。     

新小黑麦1号光合速率及叶绿素荧光特性的研究

通过对新小黑麦1号光合速率及叶绿素荧光特性的研究,结果表明,光合速率（Pn）、基础荧光（Fo）随光强的变化呈相同的变化趋势;而光化学效率（Fv/Fm）、最大荧光（Fm）则相反,而在抽穗期与扬花期各参数的值基本相同,在蜡熟期下降较明显。随着生育期的延长,Pn、Fo、Fv/Fm和Fm均有所下降,但在蜡熟期仍有一定的光合作用,显示了小黑麦较好的抗逆性及丰产性。     

Growth and Chlorophyll Fluorescence of Camellia oleifera var.‘nhge an' Seedlings under Different Light Intensity

在不同光强处理下,对义安油茶幼苗光合色素含量、叶绿素荧光特性、比叶重、植株的生长特征和生物量分配等指标进行测定分析.结果表明:在光照强度为自然光50％和80％光照下油茶幼苗的植株高度、茎直径和叶面积最大,且与自然光强下的相应指标差异显著,根生物量比及根冠比随着光照强度的减弱显著减小,叶生物量比显著增加:随着光强的加强,义安油茶幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b,类胡萝卜素以及可溶性糖的含量呈下降趋势;随光强的增强叶绿素荧光参数Fo、Fm、ETR呈上升趋势,Fv/Fm和Fv/Fo呈下降趋势.经分析初步认为,自然光下义安油茶幼苗叶片易出现光抑制现象,适当控制光强(约自然光强的50％～,80％)对油茶幼苗生长较为适宜.     

安吉白茶特异性状的生理生化本质

安吉白茶的特异性主要表现在春季发芽时新梢嫩叶叶色的可逆性白化现象, 在白化过程中新梢的叶绿素含量急剧下降和氨基酸含量显著上升。研究表明, 安吉白茶是一个温度敏感的自然突变体, 其白化表达的温度阈值在20 ～22 ℃之间, 但该温度仅在芽萌发初期发挥作用; 其正常复绿的启动温度在16 ～18℃之间。叶片白化期的主要生理生化变化是叶绿体膜结构发育发生障碍, 叶绿体退化解体, 叶绿素合成受阻, 质体膜上各种色素蛋白复合体缺失, 导致了叶色的变化; RuBP羧化酶的大、小亚基含量及酶活性下降, 同时伴随蛋白水解酶活性的升高, 终因叶绿体不能继续发育, 多余的可溶性蛋白水解, 导致游离氨基酸含量显著上升。文中对其返白机理进行了讨论, 认为该温度敏感型突变体的突变很可能是由核基因或核质互作控制的。     

北方寒旱区不同抗寒性白菜型冬油菜幼苗物质转运和光合荧光动力学特征

本文研究了白菜型冬油菜物质转运、叶片光合、荧光动力学特征及其与冬油菜抗寒性关系,为我国西北寒旱区冬油菜抗寒育种和种质抗寒评价提供依据。在大田条件下,选用白菜型冬油菜品种陇油7号(强抗寒)和天油4号(弱抗寒),调查自然降温过程中冬油菜幼苗干物质分配、光合特征、叶绿素荧光参数和叶绿素荧光诱导动力学曲线等指标。结果发现,随着自然温度的下降,两个白菜型冬油菜根部干物质分配率增加,叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素荧光诱导动力学曲线O-J-I-P的Fo(20μs时荧光,O相)、F_k(300μs时荧光,K相)、F_j(2 ms的荧光强度,J相)和Fm(最大荧光,P相)均下降,说明低温下光合作用的抑制有利于根部干物质的分配。在冬前低温下白菜型冬油菜光系统受到损伤,发生光抑制现象,表现为PSⅡ受体库的大小(Area)、光合性能指数(PI)、最大荧光(Fm)和PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升。与弱抗寒品种天油4号相比,强抗寒品种陇油7号的Pn、Fm、Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、F_k-j(Q_A被还原能力)和F_j-i(Q_B含快还原PQ库)均较低,说明冬前低温条件下,陇油7号光合能力下降,由非气孔因素引起,低温导致光抑制增强。综上,白菜型冬油菜抗寒性与冬前低温下叶片光合特性以及干物质积累有关,弱的光合作用可减弱白菜型冬油菜地上部生长和根系物质消耗,有利于白菜型冬油菜根部干物质积累,以增强其抗寒性。     

茶树CLH基因家族的鉴定与转录调控研究及其在白化茶树中的表达分析

叶绿素酶（Chlorophyllase,CLH）是叶绿素降解过程中的关键酶,将叶绿素a脱去植醇,形成脱植基叶绿素a。以白化茶树白鸡冠新梢叶片为材料,克隆获得3条CsCLHs基因cDNA全长序列,并进行生物信息学分析。结果表明,3条CsCLHs基因分布于2个亚家族,其蛋白质编码区（Coding sequence,CDs）长度为894~975 bp,编码氨基酸个数为297~324,蛋白质分子量为31.99~34.91 kDa,等电点为4.89~7.61,不稳定系数为38.94~48.24,其中CsCLH1.1和CsCLH1.2为不稳定蛋白,CsCLH2为稳定蛋白。Cell-PLoc亚细胞定位预测结果表明,3个CsCLHs蛋白均定位于叶绿体;而WolfPsort亚细胞定位预测结果显示,CsCLH1.1和CsCLH1.2定位于细胞质,CsCLH2定位于叶绿体。遮阴和恢复光照处理下的qRT-PCR结果显示,遮阴抑制白鸡冠叶片CsCLHs的表达,光照诱导白鸡冠叶片CsCLHs的表达。不同品种中CsCLHs表达模式分析表明,CsCLH1s在白化叶中高表达。另外,酵母单杂交结果表明,CsCDF5可以与CsCLH1.1和CsCLH2启动子结合。综上所述,CsCLHs在白化茶树叶片中可能参与叶绿素降解,在叶片白化过程中发挥重要作用,结果可为进一步探究茶树CLH基因家族的功能及茶树叶片白化机理提供参考。     

冬小麦叶绿素荧光参数与品种抗旱性的关系

为了明确不同生态型小麦品种的光合抗旱特征,选取生态型相异的小麦品种在不同供水条件下种植,测定其旗叶的叶绿素荧光动力学参数,对其在干旱胁迫下的光合特性进行比较研究。结果表明,干旱胁迫使小麦Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo值均降低,但变化幅度因生态型而异,高水肥品种的荧光参数对干旱胁迫更为敏感,而旱肥型品种则表现出较强的光合稳定特性。干旱胁迫下,叶绿素荧光参数变化与品种抗旱性密切相关。利用不同生态型小麦品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。