茶树抗寒性生理指标的筛选及抗寒性鉴定方法的建立

论文摘要

本研究分别在人工低温条件下和自然低温条件下，对舒茶早和乌牛早两个茶树品种叶片相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量4项生理指标进行了测定，通过比较分析各项指标随温度的变化规律，发现无论在人工低温条件下，还是在自然越冬过程中，可溶性糖含量的变化与温度变化存在高度负相关性，即随着温度的降低，可溶性糖含量呈现显著而单一的增加趋势，具有较好的变化规律。因此，茶树叶片可溶性糖含量相对其他3项生理指标来说，能更好的反应低温胁迫下茶树抗寒性生理的变化。为了进一步了解低温条件下，可溶性糖含量积累的规律性，本研究利用HPLC技术，对越冬期舒茶早和乌牛早两个茶树品种叶片可溶性糖成分进行了具体的分析，并比较了各种糖成分动态变化的规律，发现蔗糖在茶树叶片可溶性糖成分中占据主导地位，其含量变化与月平均气温存在高度负相关，随着外界气温的降低，蔗糖含量呈现显著的增加趋势，并且舒茶早和乌牛早增加的幅度具有较大差异，生产实践中抗寒性较强的舒茶早，蔗糖含量从23.13mg/g（干重）上升到137.03mg/g（干重），增加了近5倍，生产中抗寒性较弱的茶树品种乌牛早蔗糖含量从42.46mg/g（干重）上升到112.14mg/g（干重），增加了约2倍。另外，在低温的月份（12月、1月和2月），舒茶早蔗糖含量水平均显著高于乌牛早。在此结论的基础上，本研究旨在为建立一种通过测定和比较低温条件下不同品种茶树叶片中蔗糖含量来鉴定茶树抗寒性的方法提供理论依据，该方法可能比传统的测定可溶性总糖的方法更加科学、可靠。在证实茶树叶片蔗糖含量积累与其抗寒性有着密切关系之后，对调控蔗糖合成的关键酶—蔗糖磷酸合成酶（SPS）及其编码基因的研究将有助于进一步从分子水平上研究糖积累及糖代谢过程与茶树抗寒性的关系。本研究对茶树叶片SPS基因进行了全长克隆，得到其全长序列为3635bp，含有3108bp的开放阅读框，编码1036个氨基酸，其氨基酸序列与烟草、咖啡、碧桃、甜瓜、马铃薯、番茄的同源性均在80%以上，命名为CsSPS。这将为后续研究低温条件下CsSPS的表达与调控提供必要的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 茶树抗寒性生理研究现状
• 1.1.1 叶片的形态及解剖结构与抗寒性
• 1.1.2 细胞膜与抗寒性
• 1.1.3 渗透调节物质与抗寒性
• 1.1.4 保护性酶类与抗寒性
• 1.1.5 激素与抗寒性
• 1.1.6 冰核活性细菌与抗寒性
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 研究内容与方法
• 1.3.1 人工低温条件下茶树抗寒性相关生理指标的测定
• 1.3.2 越冬过程中茶树抗寒性相关生理指标的测定
• 1.3.3 茶树抗寒性相关生理指标的筛选
• 1.3.4 一种茶树抗寒性鉴定方法的建立
• 2 材料与方法
• 2.1 低温胁迫对茶树抗寒性相关生理指标的影响
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验处理
• 2.1.3 试验方法
• 2.2 越冬过程中茶树叶片可溶性糖成分的动态变化
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验处理
• 2.2.3 试验方法
• 2.3 茶树叶片蔗糖磷酸合成酶（SPS）基因的克隆
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验方法
• 3 结果与分析
• 3.1 人工低温处理对茶树抗寒性相关生理指标的影响
• 3.1.1 人工低温处理条件下茶树叶片相对电导率的变化
• 3.1.2 人工低温处理条件下茶树叶片丙二醛（MDA）含量的变化
• 3.1.3 人工低温处理条件下茶树叶片可溶性糖含量的变化
• 3.1.4 人工低温处理条件下茶树叶片脯氨酸含量的变化
• 3.2 越冬过程中茶树抗寒性相关生理指标的变化
• 3.2.1 越冬过程中相对电导率动态变化
• 3.2.2 越冬过程中丙二醛（MDA）含量动态变化
• 3.2.3 越冬过程中可溶性糖含量动态变化
• 3.2.4 越冬过程中脯氨酸含量动态变化
• 3.3 越冬过程中茶树叶片可溶性糖成分的动态变化
• 3.3.1 越冬过程中茶树叶片可溶性糖成分的检测结果
• 3.3.2 越冬过程中茶树叶片可溶性糖成分动态变化分析
• 3.4 茶树叶片蔗糖磷酸合成酶（SPS）基因的克隆
• 3.4.1 茶树叶片总 RNA 的提取
• 3.4.2 茶树叶片 SPS 基因的克隆结果
• 4 讨论
• 4.1 关于人工低温处理条件下各项生理指标变化结果的讨论
• 4.2 关于越冬过程各项生理指标变化结果的讨论
• 4.3 关于越冬过程茶树叶片可溶性糖成分检测结果的讨论
• 4.4 关于越冬过程茶树叶片可溶性糖成分动态变化分析结果的讨论
• 4.5 关于建立一种茶树抗寒性鉴定方法的讨论
• 4.6 关于茶树叶片总 RNA 提取的讨论
• 4.7 关于 SPS 基因与植物抗寒性关系的讨论
• 5 结论
• 5.1 茶树抗寒性相关生理指标的筛选
• 5.2 一种茶树抗寒性鉴定方法的建立
• 5.3 茶树叶片 SPS 基因的克隆
• 参考文献
• 附录A 文中英文缩写词汇
• 附录B 茶树 SPS 基因 3′和 5′端克隆测序结果
• 附录C 茶树 SPS 基因全长拼接结果
• 致谢
• 作者简介