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茶树嫩稍的寒流响应机制

2018-09-07  作者: admin  来源: 未知  已阅读

随着全球变暖的加剧,春季的寒流也越来越频繁。相比于冬季的低温胁迫或者缓慢的降温,像寒流这种急剧的降温对于植物来说危害更大,此时植物能够幸存主要依靠自身的耐寒性。茶树的嫩稍相比于老叶对低温更敏感,而高品质的绿茶都是采用春季刚萌发的新芽,因此寒流已成为威胁绿茶生产的严峻环境因素。目前来说对于茶树春季新芽如何响应寒流的机制还不得而知。在本研究中,作者通过模拟寒流现象,结合比较转录组和代谢分析对茶树新芽响应寒流低温的分子机制进行了探索。

实验设计:

(一)田间实验

在寒流到来前后每天进行温度和日照时长记录,在寒流过后观察田间茶树受害状态;同时,从鱼叶(FL)到一芽二叶(TAB)期间每天上午同一时间采集龙井43和中茶108的嫩稍用于后续糖含量检测和基因表达分析。

 

(二)寒流模拟实验

正常条件设置:高温22度、低温12度,湿度70%、光照13小时;

寒流条件设置:高温4度、低温0度,湿度70%、光照13小时。

10年生的龙井43盆栽苗新芽萌发前在正常条件下生长1周,分别在鱼叶期(FL)、一芽一叶期(OAB)、一芽二叶期(TAB)转入寒流条件下,分别在转入0 h、24 h、48 h后进行取样用于RNA-seq;

 

田间正常生长的龙井43在OAB时取枝条转入室内插入水中,分别在20度和0度条件下培养4 h,然后分别对OAB和老叶(ML)取样用于代谢物检测。

 

        结果表明MAPK依赖乙烯信号途径和钙信号途径的激活是茶树嫩稍中两个主要的早期冷响应机制,随后诱导 ICE-CBF-COR 冷响应信号途径激活进而提高耐寒性;从代谢层面来说类黄酮合成代谢受影响最大,另外淀粉代谢的增加对于新芽抵御冻害起到关键作用。最后作者提出了一个茶树嫩稍响应寒流的机制模型。

 

责任编辑:千鹤茶苗