根系有機酸和細胞壁果膠甲酯化參與茶樹耐鋁-解鋁毒機制的研究.pdf

1、近年來茶園土壤酸化帶來的鋁活化造成茶樹鋁毒害，嚴重影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。研究茶樹耐鋁/解鋁毒機制，一方面可以深入了解鋁對茶樹的影響，另一方面為耐鋁茶樹品種的培育提供了重要的理論支持。
　　本論文通過檢測不同濃度鋁處理下（0 mM，0.1 mM，0.4 mM，2 mM和4 mM）茶樹根系的伸長量和根系活力，茶樹葉片可溶性糖、保護酶（過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶）、丙二醛和葉綠素含量的變化，以明確茶樹耐鋁和鋁毒害的生理機制。

2、結(jié)果表明隨著鋁濃度的升高，茶樹根系的伸長量和根系活力，茶樹葉片保護酶、丙二醛、葉綠素含量先升高后降低，說明低濃度鋁對茶樹生長具有促進作用，但當(dāng)鋁濃度過高時，鋁對茶樹具有抑制作用。
　　本論文利用不同鋁濃度處理茶樹，來研究有機酸如何參與茶樹耐鋁機制。結(jié)果顯示隨著鋁濃度的升高，茶樹根系分泌草酸、乙醇酸、檸檬酸和蘋果酸的量不斷增加，茶樹根系內(nèi)草酸、乙醇酸、檸檬酸和蘋果酸含量也不斷增加;表明了鋁誘導(dǎo)有機酸的產(chǎn)生和分泌，另外，對草酸、乙醇酸

3、和蘋果酸合成相關(guān)的酶及其相關(guān)調(diào)控基因進行分析，結(jié)果顯示乙醇酸氧化酶、蘋果酸脫氫酶、檸檬酸合成酶與其相關(guān)調(diào)控基因表達量隨著鋁濃度的升高而升高，這與不同鋁濃度下有機酸分泌和含量的變化趨勢相一致。當(dāng)鋁濃度達到4 mM時，茶樹生長收到嚴重抑制，有機酸相關(guān)指標(biāo)均顯著降低。這些結(jié)果表明鋁可能通過誘導(dǎo)茶樹根系內(nèi)CsGO基因、CsMDH基因和CsCS基因等的表達，從而調(diào)控茶樹根系內(nèi)GO、MDH和CS等酶的活性，進一步影響茶樹根系內(nèi)草酸、蘋果酸和檸檬酸等

4、有機酸的產(chǎn)生和分泌，從而茶樹表現(xiàn)出較強的耐鋁/解鋁毒的屬性。
　　通過檢測茶樹在不同鋁濃度下各器官的鋁的含量，再利用蘇木精染色法，觀察了各鋁濃度下茶樹根系中鋁的分布，最后運用ICP方法檢測根尖段細胞壁的鋁含量的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著鋁濃度的升高茶樹各器官鋁含量不斷升高，其根系中鋁含量最高，且主要分布在根尖段，茶樹根系細胞壁鋁含量在根系鋁含量中的含量比也不斷上升，結(jié)果表明，根尖段細胞壁在茶樹耐鋁/解鋁毒機制中至關(guān)重要。利用果膠特異性抗體

5、LM19和LM20對茶樹根尖段細胞壁的果膠進行熒光免疫定位，結(jié)果顯示隨著鋁濃度升高，茶樹體內(nèi)低度甲酯化的果膠含量不斷增加，而高度甲酯化的果膠含量不斷降低;同時，qRT-PCR結(jié)果顯示茶樹根系內(nèi)CsPME基因家族成員(CsPME2，CsPME7，CsPME21，CsPME31，CsPME44，CsPME45和CsPME51）表達量均呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。以上結(jié)果表明，當(dāng)鋁刺激茶樹根系時，CsPME基因的表達增強，調(diào)控著細胞壁果膠甲酯化程度，