茶树耐铝的基因型差异及机理研究

【摘要】茶树是一种聚铝耐铝的植物,近年来,土壤酸化越来越严重,茶园土壤铝含量越来越高,茶叶中铝含量也相应增加,而随着茶产品的拓展,抹茶及茶粉应用的深入,铝对茶树的负效应也逐渐受到重视。过去有关茶树富铝耐铝机制研究已经取得一定进展,但如何从茶树本身基因型差异来分析研究茶树的铝积累机制少见报道。本文主要通过筛选对铝敏感性及累积性差异的品种入手,从生理反应、组织及亚细胞水平上对铝在茶树叶片中的积累、分布的基因型差异进行研究,为将来培育低铝累积型茶树品种提供理论基础。同时也初步探讨了茶多酚对土壤中铝的活化效应和茶多酚对大麦铝毒的缓解作用。主要的研究结果如下：(1)平阳特早和乌牛早的不同铝浓度水培(0mMA13+和0.4mMAl3+)试验结果表明,二个品种对铝的反应存在明显的基因型差异,尤其是根系生长差异尤为明显。供铝对茶树的生长发育,茶树叶片叶绿素含量,儿茶素含量都有明显的促进作用。同时,供铝明显提高茶树叶片中超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等的活性,降低丙二醛(MDA)的含量。(2)51个茶树品种叶片铝含量分析结果显示茶树对铝的吸收累积存在显著的基因型差异。其中叶片铝含量最高的为政和大白茶,高达2493.03mg·kg-1,是含量最低品种浙农25(587.19mg·kg-1)的4倍。依据叶片铝含量差异,将51个品种分成高,中,低三组茶树品种。亚细胞分布结果表明细胞壁中的铝约占总吸收累积铝的74%左右,表明细胞壁为茶树积累铝的主要器官。铝形态分布试验结果显示,残留态的铝含量最高,说明茶树体内大部分铝活性较低,毒性也因此而降低。HC1提取态铝在老叶中的含量低于幼嫩叶片,说明草酸-铝型螯合物在幼嫩叶片中的含量较高。H2O提取态铝(其他弱有机酸螯合物型铝)在老叶中的含量要高于嫩叶。果胶酶和纤维素酶处理细胞壁,其酶解液中铝含量增加明显,果胶酶酶效果明显高于纤维素酶,说明细胞壁中的铝有一部分是与果胶和纤维结合在一起的,而且与果胶结合的量更多。但叶片中的纤维素和果胶含量与铝含量之间并没有线性相关性。(3)苏木精染色法结果显示茶树根对铝的吸收主要集中在根尖前端,根尖细胞累积的铝主要分布在其细胞壁中,大约占到根尖细胞铝总量的60-70%。随着培养液铝浓度升高,培养液pH也随之降低。此推测根系耐铝机制是细胞壁对铝的吸附作用以及pH的降低两种机制共同作用的结果。(4)外源添加茶多酚能有效增加土壤的铝活性。在pH3.5-5.5范围内,随着添加茶多酚浓度的升高,土壤中交换性铝和水溶性铝的溶出量均相应增加。随着培育时间的增加,茶多酚对土壤铝的活化效应降低,推测是茶多酚氧化沉积引起。该结果显示茶多酚作为一种天然的重金属螯合剂,在重金属污染土壤的植物修复方面具有一定的潜在价值。(5)通过水培实验,研究了茶多酚对大麦铝毒的缓解作用。结果表明,加入茶多酚的铝处理大麦,与仅加铝处理大麦相比,长势明显变好,株高和根长都有显著性提高,SOD和CAT活性增强。这说明,茶多酚对大麦铝毒具有一定的缓解作用。
【作者】于翠平；
【导师】王校常；
【作者基本信息】浙江大学，茶学，2014，博士
【关键词】茶；铝；基因型；累积；分布；细胞壁；果胶；纤维素；茶多酚；

【参考文献】
[1]吴常艳.基于空间外溢效应的区域经济收敛研究[D].西北师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[2]杨洋.归化还是异化？[D].内蒙古师范大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[3]孙连鹏.吉林地区高中生物选修一模块现状调查与实践案例研究[D].东北师范大学,学科教育,2012,硕士.
[4]伊振林,王润秋.一种新的混合相位反褶积方法[J].石油地球物理勘探,2006,03:266-270+362+14.
[5]王敬忠.爆炸焊接—轧制钛钢复合板——工艺和断口形貌研究[D].西安建筑科技大学,材料加工工程,2004,硕士.
[6]田甜.国际农业经济与政策领域前沿分析[D].黑龙江八一农垦大学,农村与区域发展,2014,硕士.
[7]程俊龙.隐喻、转喻、意象图式互动模式的认知分析[D].贵州师范大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[8]毕然.一个基于实视图的ROLAP系统的设计与实现[D].东南大学,2004.
[9]韩斌.基于数据挖掘的信息融合理论和应用[D].浙江大学,2002.
[10]宁召亮.微钛板种植支抗粘膜外固定施力的动物实验研究[D].大连医科大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[11]殷步九.把复杂规范的表格变得象普通文字一样简单是“爱迪尔”神奇的功效——介绍爱迪尔全自动电脑填表系统[J].云南印刷.1996(02)
[12]陈为胜,李俊民.一种简化的自适应神经网络输出反馈镇定[J].控制与决策,2007,10:1086-1090.
[13]李修武,邢彤,靳德峰.液压颤振器的流固耦合振动研究[J].流体传动与控制,2013,03:12-16.
[14]苏佳佳.服务企业品牌内化机理研究[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.
[15]瞿佳,蔡鹏,来虎钦,李风月,苗丽.杀菌剂嘧菌环胺的合成[J].浙江工业大学学报,2012,01:17-20.
[16]侯方辉.东海陆架盆地南部中生代地层分布及构造特征研究[D].中国海洋大学,海洋地质学,2014,博士.
[17]李捷.OLAP技术在银行信贷管理系统中的应用[J].计算机时代,2002,08:28-29.
[18]马依娜.传统媒体官方微博运营策略研究[D].上海大学,艺术学,2014,硕士.
[19]王巍.虚拟化环境下的IT运维研究[D].山东大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[20]谭耀文,谭义红,李学勇.数据挖掘技术在统计预处理中的应用[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2005,02:76-78.
[21]张远淑.基于均匀设计的多目标协同进化算法及其应用[D].西安电子科技大学,运筹学与控制论,2012,硕士.
[22]孙蕾,蔡亮.顾客关系管理中的数据挖掘技术[J].江苏统计,2002,09:9-10.
[23]李俊芳.三维运动测量数据的分析与识别[D].西安工业大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[24]张雁冰.水稻细菌性条斑病菌中六个假定外泌蛋白的鉴定与致病功能研究[D].南京农业大学,植物病理学,2012,硕士.
[25]谢宣.地铁深埋长隧道火灾通风数值模拟研究[D].西南交通大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.
[26]倪灵玲.东阳明清建筑木雕比较研究[D].浙江大学,考古学及博物馆学,2012,硕士.
[27]张传科.时滞电力系统的小扰动稳定分析与负荷频率控制[D].中南大学,控制科学与工程,2013,博士.
[28]吕杰.多普勒超声对正常胎儿二尖瓣口及三尖瓣口血流频谱的分析[D].山西医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[29]李春艳.基于分层多域监控体系结构的移动代理迁移策略研究[D].沈阳理工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[30]王琳.珠眉海棠水通道蛋白启动子及褪黑素对非生物胁迫的响应[D].中国农业大学,园艺,2014,硕士.
[31]朱小艾.副结核分枝杆菌20kD蛋白基因对实验动物的免疫研究[D].吉林农业大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[32]马睿.斯宾塞《仙后》第一卷中的玄幻要素[D].西南大学,英语语言文学,2013,硕士.
[33]郭航.社会调查方法在审判中的运用[D].苏州大学,诉讼法学,2013,硕士.
[34]庞嘉萍.农产品批发市场竞争力评价研究[D].山东财经大学,企业管理,2012,硕士.
[35]叶一竹.福建省制造业产业集聚与经济增长的关系研究[D].重庆工商大学,产业经济学,2014,硕士.
[36]马荣.情境—探究论视野下的真理论[D].复旦大学,外国哲学,2013,博士.
[37]包刚.蛋白激酶C-α在成釉细胞瘤中的表达[D].中国医科大学,口腔基础医学,2004,硕士.
[38]宋毅.基于遗传算法的生产调度方法及其软件实现[D].浙江工业大学,2003.
[39]刘殿臣.食品安全犯罪的刑事规制问题研究[D].大连海事大学,法律,2012,硕士.
[40]王志国,刘飞.基于ANOVA-like方差分解的非线性系统控制性能评估[J].控制与决策,2014,04:725-730.
[41]冯瑞娴.会计师事务所规模、行业专长与审计质量的相关性研究[D].浙江大学,2006.
[42]杨丽卿.偶氮染料派脱色菌的选育及脱色效果研究[D].吉林大学,生物工程,2013,硕士.
[43]范大光.非甾体类抗炎药吲哚美辛对人胃癌细胞增殖的影响及其抗肿瘤机制的探讨[D].山西医科大学,普通外科学,2003,硕士.
[44]王文超.论E.E.卡明斯诗歌的语篇象似性特征[D].杭州电子科技大学,英语语言文学,2012,硕士.
[45]司夏萌.互联网信息传播结构下的舆论涌现过程研究[D].北京交通大学,2011.
[46]王谢,向成华,李贤伟,文冬菊.冬季火如何影响川西亚高山草地植物群落?[J].植物生态学报,2014,11:1194-1204.
[47]那荣妹.MSCs移植对扩张型心肌病TGF-β1、AT_1、CYP11B2及心肌胶原表达影响的研究[D].遵义医学院,内科学,2013,硕士.
[48]高丹.“中等收入陷阱”的跨越[D].厦门大学,西方经济学,2014,硕士.
[49]郝建臻.我国信访制度的宪法思考[D].中国政法大学,宪法学与行政法学,2004,硕士.
[50]甘甜.民营企业高管政治关联对控制权私利的影响研究[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.