CN117158251A - 一种促进茶树低温后生长恢复的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进茶树低温后生长恢复的方法，属于茶树抗逆技术领域。所述促进茶树低温后生长恢复方法的步骤包括：对受到低温胁迫的茶树叶面喷施胶质芽孢杆菌溶液，恢复茶树的生长性能。通过对胶质芽孢杆菌叶面喷施处理的茶苗，进行Fv/Fm、丙二醛(MDA)、相对电导率(REC)、渗透调节物质(SS、SP)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、叶绿素含量以及成熟叶激素含量的测定与比较分析，可以得出，本发明提供的方法可以显著减轻低温胁迫对茶树的伤害，促进茶树Fv/Fm的恢复，增加渗透调节物质含量，提高抗氧化酶活性，从而促进茶树的恢复。
Description
技术领域
本发明属于茶树抗逆技术领域，具体涉及一种促进茶树低温后生长恢复的方法。
背景技术
茶树原生于亚热带，经过长期系统发育逐渐形成“喜暖怕寒”、“喜光怕晒”的生态习性。茶树在寒冷的冬季，容易受到低温伤害，影响茶树的安全越冬。然而，很多茶农在冬季不能及时对茶园采取越冬防护，使茶树受到低温胁迫。这将对来年春季茶叶的产量和品质产生不良影响，可能会造成不可逆的损失。因此，春季茶树树势的快速恢复对春茶产量和品质至关重要。
目前，在茶树遭受低温伤害后采取的常规的恢复生产技术措施主要包括整枝修剪、增施速效肥和留养新叶等，与这些方法相比，叶面喷施具有效率高、吸收快以及针对性强等优点。
胶质芽孢杆菌又称硅酸盐细菌，广泛分布在土壤及矿石中，具有解钾、溶磷、脱硅的特性。因其具有改良土壤结构、增强肥力、无毒无害等优势，被广泛应用于土壤增效与作物防治领域。同时，芽孢杆菌具有提高植物抗逆性，进而促进植物生长发育的能力。然而，目前，在胶质芽孢杆菌提高茶树抗逆，促进低温后恢复方面的研究还处于空白阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种促进茶树低温后生长恢复的方法。通过叶面喷施胶质芽孢杆菌促进茶树低温后生长恢复，不仅可以提高茶树的抗性，还可以促进茶树低温胁迫后的恢复，促进茶树的生长发育。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种促进茶树低温后生长恢复的方法，包括以下步骤：
对受到低温胁迫的茶树叶面喷施胶质芽孢杆菌溶液，恢复茶树的生长性能。
优选地，所述胶质芽孢杆菌溶液的浓度为0.05wt.％～0.2wt.％。
更优选地，所述胶质芽孢杆菌的活菌数≥50亿/克。
优选地，所述喷施的具体方法为：每隔3天喷施一次，共喷5次，叶片正反面均进行喷施，喷施时间为下午3～5点，喷至以叶面有水滴滴下为准
本发明的有益技术效果如下：
本发明提供了一种促进茶树低温后生长恢复的方法，通过对胶质芽孢杆菌叶面喷施处理的茶苗，进行Fv/Fm、丙二醛(MDA)、相对电导率(REC)、渗透调节物质(SS、SP)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、叶绿素含量以及成熟叶激素含量的测定与比较分析，可以得出，本发明提供的方法可以显著减轻低温胁迫对茶树的伤害，促进茶树Fv/Fm的恢复，增加渗透调节物质含量，提高抗氧化酶活性，从而促进茶树的恢复。
附图说明
图1为茶树叶片Fv/Fm的变化，其中A为低温处理条件下Fv/Fm的变化，B为低温后恢复期间，不同处理下Fv/Fm的变化。不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
图2为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)的影响，其中A为丙二醛(MDA)含量，B为相对电导率(REC)。不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
图3为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片渗透调节物质(SS、SP)含量的影响，其中A为可溶性糖(SS)含量，B为可溶性蛋白(SP)含量。不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
图4为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的影响，其中A为超氧化物歧化酶(SOD)活性，B为过氧化物酶(POD)活性，C为过氧化氢酶(CAT)活性。不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
图5为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片叶绿素含量的影响，其中A为叶绿素总量，B为叶绿素a含量，C为叶绿素b含量，D为类胡萝卜素含量。不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
图6为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树成熟叶激素含量的影响。不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明实施例所喷施的胶质芽孢杆菌溶液中胶质芽孢杆菌购自邢台思倍特生物科技有限公司，活菌数量≥50亿/克。
实施例1
一种促进茶树低温后生长恢复的方法，具体步骤如下：
选取长势一致、健康无病害的一年生‘龙井长叶’茶苗48棵，将其种植到生长基质为草炭土与珍珠岩体积比为2：1的基质土中，第一次浇透水，置于光照培养箱中进行缓苗，缓苗环境条件为温度为28/20℃(昼/夜)，湿度为80％，光照强度为10000LUX，光周期为16/8h。缓苗7天后，对茶苗进行低温(昼4℃/夜0℃)处理，连续处理三天。低温处理结束之后，调整环境温度为昼16h(12℃)/夜8h(10℃)，然后对茶苗进行叶面喷施，每隔3天喷施一次，共喷5次。喷施标准为每次喷施于下午四点左右进行，喷至以叶面有水滴滴下为准，正反两面均需喷施。
本实施例中，叶面喷施物质为胶质芽孢杆菌稀释500倍，即0.2wt.％浓度胶质芽孢杆菌，设为T1处理组。
实施例2
一种促进茶树低温后生长恢复的方法，具体步骤如下：
选取长势一致、健康无病害的一年生‘龙井长叶’茶苗48棵，将其种植到生长基质为草炭土与珍珠岩体积比为2：1的基质土中，第一次浇透水，置于光照培养箱中进行缓苗，缓苗环境条件为温度为28/20℃(昼/夜)，湿度为80％，光照强度为10000LUX，光周期为16/8h。缓苗7天后，对茶苗进行低温(昼4℃/夜0℃)处理，连续处理三天。低温处理结束之后，调整环境温度为昼16h(12℃)/夜8h(10℃)，然后对茶苗进行叶面喷施，每隔3天喷施一次，共喷5次。喷施标准为每次喷施于下午四点左右进行，喷至以叶面有水滴滴下为准，正反两面均需喷施。
本实施例中，叶面喷施物质为胶质芽孢杆菌稀释1000倍，即0.1wt.％浓度胶质芽孢杆菌，设为T2处理组。
实施例3
一种促进茶树低温后生长恢复的方法，具体步骤如下：
选取长势一致、健康无病害的一年生‘龙井长叶’茶苗48棵，将其种植到生长基质为草炭土与珍珠岩体积比为2：1的基质土中，第一次浇透水，置于光照培养箱中进行缓苗，缓苗环境条件为温度为28/20℃(昼/夜)，湿度为80％，光照强度为10000LUX，光周期为16/8h。缓苗7天后，对茶苗进行低温(昼4℃/夜0℃)处理，连续处理三天。低温处理结束之后，调整环境温度为昼16h(12℃)/夜8h(10℃)，然后对茶苗进行叶面喷施，每隔3天喷施一次，共喷5次。喷施标准为每次喷施于下午四点左右进行，喷至以叶面有水滴滴下为准，正反两面均需喷施。
本实施例中，叶面喷施物质为胶质芽孢杆菌稀释2000倍，即0.05wt.％浓度胶质芽孢杆菌，设为T3处理组。
对比例1
一种促进茶树低温后生长恢复的方法，具体步骤如下：
选取长势一致、健康无病害的一年生‘龙井长叶’茶苗48棵，将其种植到生长基质为草炭土与珍珠岩体积比为2：1的基质土中，第一次浇透水，置于光照培养箱中进行缓苗，缓苗环境条件为温度为28/20℃(昼/夜)，湿度为80％，光照强度为10000LUX，光周期为16/8h。缓苗7天后，对茶苗进行低温(昼4℃/夜0℃)处理，连续处理三天。低温处理结束之后，调整环境温度为昼16h(12℃)/夜8h(10℃)，然后对茶苗进行叶面喷施，每隔3天喷施一次，共喷5次。喷施标准为每次喷施于下午四点左右进行，喷至以叶面有水滴滴下为准，正反两面均需喷施。
本对比例中，茶苗叶面喷施物质为蒸馏水，设为CK处理组。
测定不同浓度胶质芽孢杆菌处理下茶苗叶片PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm的变化。Fv/Fm是PSⅡ最大光化学量子(optimal/max inmalphotochemical efficiency ofPSⅡinthedark)，反映PSⅡ反应中心内光能转换效率或植物的潜在最大光合能力(光合效率)。在低温处理期间以及低温处理结束后恢复期间，随机抽取6棵茶苗使用FP110-LM/D仪器(PSⅠ)测定茶树叶片的Fv/Fm值，每个处理6个重复。
使用苏州格锐思生物科技有限公司试剂盒对茶苗叶片的丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量、以及抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性进行测定，每个处理6个重复。
使用电导率仪(DDSJ-308A)测定叶片相对电导率(REC)。取第三叶位的功能叶，先用无离子水冲洗，然后用洁净的滤纸擦去水分，每个处理的叶片用打孔器打成10个圆片，放入试管中，加10ml无离子水。置于真空干燥器中，用真空泵抽气10min，以抽出细胞间隙空气。缓慢放入空气，水即渗入细胞间隙，叶片变成透明状。取出试管，间隔几分钟振荡一次，在室温下保持30min。用电导仪测定上述试管中溶液的电导值，之后，将试管放入沸水中10min以杀死植物组织。待冷却至室温后，再次测定外渗液的电导值。每个处理3个重复。
上式中，L1为叶片煮沸前外渗液的电导值，L2为叶片煮沸后外渗液的电导值。
测定不同处理下茶苗叶片的色素含量。叶片色素含量的测定使用丙酮：无水乙醇：水体积比为4.5：4.5：1的混合液进行浸提。称取各处理下的茶树叶片0.1g，将其剪碎，加入10mL混合液，置暗处浸提至叶片完全变白为止(约12h)，每2h摇动样品30s。以混合液为对照，取上清液于663、645、470nm处测定吸光度值，并计算叶绿素a(Ca)、叶绿素b(Cb)、叶绿素总量(Ct)以及类胡萝卜素(Cc)含量。每个处理6个重复。叶绿素公式：
Ca＝12.72×A663-2.59×A645
Cb＝22.88×A645-4.67×A663
Ct＝20.29×A645+8.05×A663
Cc＝(1000×A470-3.27×Ca-104×Cb)/229
叶绿体色素的含量(mg/g)＝(C×V×N)/W/1000
上式中，C为色素含量，具体为Ca或Cb或Ct或Cc，mg/L；V为提取液体积，mL；N为稀释倍数；W为样品质量g。
测定每个处理下茶苗叶片的激素含量。将-80℃保存的样品取出，用研磨仪研磨(30Hz，1min)至粉末状，取50mg样本，加入10uL浓度为100ng/mL的内标混合溶液。然后，样品用1mL甲醇/水/甲酸(15：4：1，v/v/v)t提取。涡旋10min，于4℃，12000r/min条件下，离心5min，取上清液至新的离心管中进行浓缩；浓缩后用100μL 80％甲醇/水溶液复溶，过0.22μm滤膜，置于进样瓶中。最后，基于QTRAP6500+LC-MS/MS平台，MetWare(http://www.metware.cn/)进行激素含量的测定。所有测定均是3个生物学重复。
图1为茶树叶片Fv/Fm的变化，其中，A为低温处理期间的Fv/Fm值，B为低温后恢复期间的Fv/Fm值。从图1可以看出，叶面喷施胶质芽孢杆菌可以促进茶树叶片的光合作用。低温胁迫0天时，茶树叶片Fv/Fm为0.808；低温胁迫1天时，茶树叶片Fv/Fm为0.760；低温胁迫2天时，茶树叶片Fv/Fm为0.655；低温胁迫3天时，茶树叶片Fv/Fm为0.548。叶面喷施第15天时，喷施蒸馏水，茶树叶片Fv/Fm为0.683；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶树叶片Fv/Fm为0.730；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶树叶片Fv/Fm为0.783；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶树叶片Fv/Fm为0.740。
图2为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)的影响，其中A为丙二醛(MDA)含量，B为相对电导率(REC)。从图2可以看出，喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌的丙二醛含量最低，喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌的相对电导率最低。喷施蒸馏水，茶苗叶片的丙二醛含量为18.586nmol/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的丙二醛含量为17.751nmol/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的丙二醛含量为14.222nmol/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的丙二醛含量为15.527nmol/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的相对电导率为0.328；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的相对电导率为0.303；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的相对电导率为0.310；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的相对电导率为0.287。
图3为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片渗透调节物质(SS、SP)含量的影响，其中A为可溶性糖(SS)含量，B为可溶性蛋白(SP)含量。从图3可以看出，喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌的可溶性糖和可溶性蛋白含量最高。喷施蒸馏水，茶苗叶片的可溶性糖含量为32.613mg/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的可溶性糖含量为35.840mg/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的可溶性糖含量为42.203mg/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的可溶性糖含量为35.122mg/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的可溶性蛋白含量为0.162mg/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的可溶性蛋白含量为0.176mg/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的可溶性蛋白含量为0.270mg/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的可溶性蛋白含量为0.216mg/g。
图4为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的影响，其中A为超氧化物歧化酶(SOD)活性，B为过氧化物酶(POD)活性，C为过氧化氢酶(CAT)活性。从图4可以看出，喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌的超氧化物歧化酶(SOD)活性最高，喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌的过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性最高。喷施蒸馏水，茶苗叶片的SOD活性为134.215U/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的SOD活性为136.951U/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的SOD活性为138.848U/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的SOD活性为150.342U/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的POD活性为110.201ΔOD470/min/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的POD活性为133.777ΔOD470/min/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的POD活性为459.195ΔOD470/min/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的POD活性为346.426ΔOD470/min/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的CAT活性为9.813μmol/min/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的CAT活性为11.141μmol/min/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的CAT活性为13.484μmol/min/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的CAT活性为10.299μmol/min/g。
图5为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树叶片叶绿素含量的影响，其中A为叶绿素总量，B为叶绿素a含量，C为叶绿素b含量，D为类胡萝卜素含量。从图5可以看出，喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌的叶绿素总量、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量最高。喷施蒸馏水，茶苗叶片的叶绿素总量为1.160mg/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素总量为1.195mg/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素总量为1.432mg/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素总量为1.325mg/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的叶绿素a含量为0.890mg/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素a含量为0.921mg/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素a含量为1.099mg/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素a含量为1.013mg/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的叶绿素b含量为0.270mg/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素b含量为0.274mg/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素b含量为0.340mg/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的叶绿素b含量为0.310mg/g。喷施蒸馏水，茶苗叶片的类胡萝卜素含量为0.223mg/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的类胡萝卜素含量为0.231mg/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的类胡萝卜素含量为0.258mg/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶苗叶片的类胡萝卜素含量为0.250mg/g。
图6为叶面喷施不同浓度胶质芽孢杆菌对茶树成熟叶激素含量的影响，顺式-玉米素-D-核糖甙(cZR)、赤霉素7(GA7)、吲哚-3-乙酸(IAA)和吲哚-3-乙酸甲酯(MEIAA)含量均在喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌处理下最高，N-(3-吲哚乙酰基)-L-丙氨酸(IAA-Ala)含量在喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌处理下最高。喷施蒸馏水，茶树成熟叶cZR含量为0.181ng/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶cZR含量为0.170ng/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶cZR含量为0.201ng/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶cZR含量为0.169ng/g。喷施蒸馏水，茶树成熟叶GA7含量为0.123ng/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶GA7含量为0.168ng/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶GA7含量为0.232ng/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶GA7含量为0.170ng/g。喷施蒸馏水，茶树成熟叶IAA含量为4.562ng/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶IAA含量为8.031ng/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶IAA含量为33.874ng/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶IAA含量为12.310ng/g。喷施蒸馏水，茶树成熟叶IAA-Ala含量为1.316ng/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶IAA-Ala含量为1.720ng/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶IAA-Ala含量为2.213ng/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶IAA-Ala含量为2.264ng/g。喷施蒸馏水，茶树成熟叶MEIAA含量为0.274ng/g；喷施0.2％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶MEIAA含量为0.302ng/g；喷施0.1％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶MEIAA含量为0.324ng/g；喷施0.05％浓度胶质芽孢杆菌，茶树成熟叶MEIAA含量为0.300ng/g。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种促进茶树低温后生长恢复的方法，其特征在于，包括以下步骤：对受到低温胁迫的茶树叶面喷施胶质芽孢杆菌溶液，恢复茶树的生长性能。
2.根据权利要求1所述的促进茶树低温后生长恢复的方法，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌溶液的浓度为0.05wt.％～0.2wt.％。
3.根据权利要求2所述的促进茶树低温后生长恢复的方法，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌的活菌数≥50亿/克。
4.根据权利要求1所述的促进茶树低温后生长恢复的方法，其特征在于，所述喷施的具体方法为：每隔3天喷施一次，共喷5次，叶片正反面均进行喷施，喷施时间为下午3～5点，喷至以叶面有水滴滴下为准。
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