氮素對(duì)茶樹(shù)葉片品質(zhì)成分影響機(jī)理研究.pdf

1、茶樹(shù)是我國(guó)一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，其葉片中含有豐富的代謝產(chǎn)物，容易受到環(huán)境和栽培措施的影響。氮(N)對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)及品質(zhì)成分有重要的影響。茶樹(shù)生長(zhǎng)需要適宜的施N量，從而在保證最大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，避免過(guò)量施N對(duì)環(huán)境造成的危害和對(duì)茶葉品質(zhì)的降低。同時(shí)，茶樹(shù)對(duì)不同形態(tài)的N具有不同的吸收特性，而對(duì)于其原初機(jī)制及調(diào)控機(jī)理缺少研究報(bào)道。本文主要研究結(jié)果如下:
　　 1.茶樹(shù)葉片品質(zhì)成分浸提方法比較及應(yīng)用
　　 本文比較了不同浸提劑(甲醇、乙

2、醇和高氯酸)和不同研磨方法(球磨機(jī)和研缽研磨)，優(yōu)化出一種針對(duì)茶樹(shù)鮮葉浸提的快速前處理方法(70％乙醇，球磨機(jī)研磨5分鐘)。該方法可以較好的浸提茶樹(shù)鮮葉中的茶多酚和氨基酸。同時(shí)比較了不同前處理葉片對(duì)茶葉品質(zhì)成分浸提效果的影響，并應(yīng)用于茶樹(shù)不同葉位品質(zhì)成分差異比較。
　　 2.基于代謝譜分析氮素水平和光照對(duì)茶樹(shù)葉片品質(zhì)成分影響
　　 設(shè)立不同施N水平與光/暗處理的交互試驗(yàn)，探討基于1H-NMR的茶樹(shù)葉片代謝組學(xué)是否可以有效

3、的區(qū)分不同處理的樣本。1H-NMR分析結(jié)果表明，光/暗處理對(duì)茶樹(shù)代謝組影響較大，兩個(gè)處理樣本可以顯著分離，其中，差異較大的組分為茶氨酸(Thea)、葡萄糖(Gluc)和蔗糖(Suc)。不同施N水平下茶樹(shù)新梢二葉代謝組沒(méi)有顯著差異。而定量分析結(jié)果表明，施N水平和光/暗處理對(duì)兒茶素組分均有顯著影響。
　　 3.氮素水平對(duì)茶樹(shù)葉片氮素營(yíng)養(yǎng)及SPAD值影響
　　 測(cè)定葉片N含量是診斷茶樹(shù)N素狀況的一項(xiàng)重要方法。本文通過(guò)盆栽結(jié)合大

4、田試驗(yàn)，對(duì)施N水平影響茶樹(shù)產(chǎn)量及茶樹(shù)葉片N素水平進(jìn)行了研究，同時(shí)，研究了葉綠素儀(SPAD)在茶樹(shù)N素營(yíng)養(yǎng)快速診斷上的適用性。結(jié)果表明，茶樹(shù)新梢產(chǎn)量，全N含量和游離氨基酸總量與施N水平呈線性加平臺(tái)的關(guān)系。SPAD值、葉綠素含量及全N含量三者之間呈顯著線性正相關(guān)，SPAD值隨著N素水平增加同樣表現(xiàn)為線性加平臺(tái)的趨勢(shì)。結(jié)果表明SPAD可以作為快速診斷方法用于指導(dǎo)茶樹(shù)施N，尤其是缺N茶樹(shù)的推薦施肥。本文還探討了測(cè)定位點(diǎn)、葉位、天氣狀況、田間原

5、位或離體測(cè)定方式、表面清洗以及樣本量等因素對(duì)SPAD測(cè)試精度的影響。
　　 4.茶樹(shù)對(duì)不同形態(tài)氮源吸收代謝差異機(jī)制研究
　　 對(duì)于主要的兩種無(wú)機(jī)N源銨態(tài)氮(NH4+-N)和硝態(tài)氮(NO3--N)，茶樹(shù)偏好NH4+-N。本文利用15N標(biāo)記營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的茶苗，通過(guò)測(cè)定其吸收15N量計(jì)算吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)，來(lái)比較茶樹(shù)對(duì)不同N源吸收系統(tǒng)的差異。同時(shí)，運(yùn)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析15N進(jìn)入主要氨基酸組分的豐度，從而了解不同

6、形態(tài)N源同化途徑的差異機(jī)制。結(jié)果表明，15NH4+-N培養(yǎng)的茶苗吸收的15N量顯著高于15NO3--N培養(yǎng)的茶苗。其吸收動(dòng)力學(xué)曲線表明茶樹(shù)吸收不同N源均存在高、低兩個(gè)親和吸收系統(tǒng)。計(jì)算得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)最大吸收速度(Vmax)值15NH4+-N為54.5 nmol/gDW/min，高于15NO3--N39.3(nmol/g DW/min)，兩種N源的表觀米氏常數(shù)(Km)值分別為0.06 mmol/L和0.16 mmol/L。15NH4+-

7、N培養(yǎng)的茶苗同化15N的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于15NO3--N培養(yǎng)的茶苗，尤其是谷氨酰胺(Gln)的量。Gln、谷氨酸(Glu)、Thea、絲氨酸(Ser)和天冬氨酸(Asp)是茶樹(shù)N同化的主要游離氨基酸組分。15NH4+-N培養(yǎng)的茶苗合成Thea比15NO3--N培養(yǎng)的茶苗快。茶樹(shù)直接吸收的NH4+和NO3-同化生成的NH4+均通過(guò)谷氨酰胺合成酶-谷氨酸合酶(GC-GOGAT)途徑同化為氨基酸。綜上所述，相較于同化轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，茶樹(shù)偏銨特性主要原因在