茶籽萌发生理

发布时间 : 2019-11-13
茶籽与茶叶 茶叶茶籽有什么功效

茶籽与茶叶。

茶树的繁殖可以分有性繁殖和无性繁殖。前者如种子繁殖,后者如扦插与压条繁殖,以及近年来兴起的细胞与组织培养。 茶树是一种异花授粉植物,在遗传特性上是高度杂合的,这是因为种子中的胚是从亲本的雌蕊和花粉得到不同的染色体组合,所以在遗传上不同于两个亲本。在田间条件下相应地出现生长状况的不一致性。相反,营养繁殖和体细胞再生体的植株只含有亲本的遗传信息。因此用无性繁殖法育苗时,茶园中的群体生长便很大程度上表现为均匀和整齐一致。 1.茶籽萌发生理 刚采收的茶籽,即使放在适宜的条件下,也不能萌发,这是因为茶籽正处于休眠状态、茶籽休眠的主要特点与芽休眼相似,是生长的中止。茶籽休眠也是对不良环境条件适应的有效手段。由于休眠的存在,使得种子不会在秋季采收后的不利环境条件下萌发,而只有当外界条件适宜时,才能萌发。通过休眠,种子能巧妙地避免寒冷与干燥等不利条件的影响,因而能够在低温干旱的环境下安全地生存。 在生产上,茶籽播种前常采用浸种催芽,提高茶籽生活力。凡经过水选浸种的可以提前11天左右发芽,增进发芽率达13%。茶籽种皮较厚,经过浸种后,组织变松软,透性增加,渗透压增大,有利于气体交换,有利于水分的吸收,因而内在有机物质因吸水而分解,使营养物质增加,这些都有利于萌发。茶籽发芽过程中最重要的生理活性,是胚恢复生长并发育为独立的幼苗,茶籽开始发芽时所发生的主要变化有:茶籽发生水合作用;呼吸作用增加;酶的周转加快;核酸增加;贮藏物质转化为可溶性产物并运输到胚中,用于合成细胞的组成部分,细胞分裂次数增加,体积也随之增大,最后分化为组织和器官。 (1)茶籽萌发过程中的水合作用 茶籽必须吸水才能增加原生质的水合作用,并启动与发芽有关的代谢作用链。吸水使坚硬的种壳变软,子叶、胚吸水膨胀,种壳破裂,使胚根最先露出。不论茶籽原有含水量多少,要达到破壳萌发,一般含水量要达50~60%。茶籽萌发过程中吸水有一定阶段性,先高后低,到萌芽出土,含水又有回升。休眠期的茶籽含水量约为20%,到破壳期露胚根时含水量上升到50~60%,以后吸水转缓,到幼苗出土时含水量达70%~75%。这是由于萌发初期子叶原生质胶状物质急速转化为溶胶状态,需要大量水分。胚根、胚芽露出时,因新组织能吸收部分水分,含水量稍有下降。胚芽出土伸长期,细胞扩大,水分又增加。 (2)茶籽萌发过程中的呼吸作用 休眠期茶籽的吸氧量特别少,但当茶籽萌发吸水时就迅速增加,一般和吸水速率呈相关性。但当茶籽呼吸活性增加之后,对氧的吸收即趋稳定。 呼吸作用包含主要是淀粉、糖、蛋白质、脂肪等有机成分的氧化分解,同时产生大量ATP形式的能量,用于合成种子储藏组织内贮备养料分解时所需要的酶,以及随之而来的幼苗细胞成分的形成。 ①碳水化合物的变化 茶籽休眠时含有少量淀粉酶,在发芽初期,不溶性的淀粉和贮藏糖类转变为可溶性糖类、以后随着前发过程的进展,淀粉酶和磷酸化酶的活性增强,因此淀粉含量明显减少,比休眠时大约减少一半以上,同时可溶性糖类从子叶组织运往胚的生长部分。 ②蛋白质和有机酸的转化 茶籽含蛋白质约10%左右,茶籽萌发新组织,氮源来自于叶贮藏的蛋白质。贮藏蛋白质的减少伴随着氨基酸和酰胺的增加,接着在胚的各生长部分合成新的蛋白质。茶籽萌发过程中,蛋白质含量显著减少,由休眠到前发约减少50%。而氨基酸到萌发时增加到34%左右,有的可增至60~70%。变化进程如图。

茶籽萌芽过程中氨基酸和蛋白质的变化

茶籽除含氨基酸外,还有柠檬酸、苹果酸和草酸等各种有机酸。其变化进程是,休眠茶籽中柠檬酸的含量占有机酸含量的绝大部分,萌发40天以后的幼苗,柠檬酸大量增加,并同时形成苹果酸和天门冬酰胺,此时,苹果酸大部分存在子叶中。萌发后的幼苗根系苹果酸、草酸的含量比茎多;在60天的幼苗中可见到少量奎宁酸的合成,并由茎部转入叶部,它可促进多酚类化合物的合成。 ③脂肪的变化 茶籽含粗脂肪约25~35%,到前发时,含量就逐渐下降,胚根胚芽出现时,比原始量减少40%。

贮藏在茶籽内的脂肪首先在酯酶作用下水解为甘油和脂肪酸。水解产生的脂肪酸有的重新用于合成磷脂和糖脂,这些物质是细胞器和膜的必需成分。但是,大部分脂肪酸则转化为乙酸输酶A,然后经逆转的糖酵解途径合成糖。 (3)茶籽萌发过程中的核酸变化 幼苗生长时需合成蛋白质。核酸在细胞核内起着遗传信息的贮存和表达的作用,此外,在蛋白质的合成中也有重要作用。一般而言,发芽时子叶中的核酸减少,胚中核酸增加。 (4)茶籽萌发过程中酶活性和多酚类化合物的变化 茶籽由休眠到萌发,由于氧化还原作用而产生了各种酶,如过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶等。休眠茶籽的胚、子叶和皮膜中存有过氧化物酶,没有多酚氧化酶。而过氧化物酶主要在胚中,贮存量比子叶约多1倍。但经过萌发后,不但形成多酚氧化酶,而且过氧化酶随着呼吸作用的增加而增加。 茶树新陈代谢以酚类化合物——茶单宁转化为主,茶籽休眠时有少量茶单宁,这主要是在胚发育过程中形成的。当茶籽吸胀后便把贮藏物转化为酚类化合物,当叶片形成时茶多酚含量迅速增加,这是由于茶多酚的形成主要依赖叶片的缘故。

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茶树生理特性:茶树休眠的生理特征


通常茶树的休眠期是指在秋季树体茶芽生长停止以后到春季萌芽为止的期间,在这段时间里,茶树地上部不再有任何生长发育现象。休眼开始时,茎的延长生长变得极为缓慢,叶片停止扩展,分生组织短缩,叶片栅状组织的厚度逐渐增大,栅状组织与叶厚的比例也相应提高。由于这些组织的厚度增大,细胞膜的韧性也随之增强。 茶树叶片含水率的高低是衡量叶片是否成熟的标志,叶片愈嫩含水率愈高。从秋季开始,叶片的水分渐减,内部逐渐充实。到冬季时,凡叶片的含水量愈低,则耐寒性愈强。9月间成熟叶片的含水量在65~70%,10~11月为62~65%,休眠期间则降至55~60%。 枝条组织中淀粉粒从9月下旬开始逐渐减少,并转化为糖分,使叶片细胞液浓度增大,渗透压上升。树体细胞液的浓度与耐寒性密切相关,因此测量茶树叶细胞液渗透压是茶树休眠期耐寒性强弱的鉴定方法之一,叶片细胞液渗透压值愈高,则耐寒性愈强。 此外,休眼芽细胞的原生质呈凝胶状,原生质收缩,胞间联丝中断,细胞呈孤立状态。休眠解除以后,胞间联丝又恢复。 由上可见,茶芽为了保持在不良条件下的不活动状态,通过各种结构和生理变化来限制本身的活动。如形成不透气的鳞片,组织脱水,原生质的联系中断以及停止酶的合成等。茶树的芽进入休眠状态后,不只是生长中止,代谢活性也发生深刻的变化。现已查明,芽休眠时,其组织即进入部分脱水状态,叶和茎的水分均随之减少。光合作用、呼吸作用也降到很低的水平,其间呼吸的性质类似于无氧呼收。最高光合作用速度和一天总光合作用量都从秋季到冬季逐渐下降,12月至1月是最低值。茶芽外面包围的鳞片,对于芽的呼吸有很大影响。据测定,休眠芽的核酸含量降低,同时蛋白质的合成作用也受到抑制。如经低温处理的茶芽,其组织液的pH值增大,脂肪酸分解,氨基酸和糖含量增加。茶芽从休眠阶段进入萌动状态,与组织中水分的增加,营养的代谢,水解酶的活性以及呼吸强度有关。 此外,休眠期叶片蒸发量日趋减少,9月份的蒸发量仅为8月份的70%,10月份约为60%,11~12月降到30%左右。

茶籽饼的妙用


茶籽饼是油茶果实榨油后余渣压成的饼,含有具溶血作用的皂角苷素,对水生生物有杀灭作用,还含有丰富的粗蛋白及多种氨基酸等营养物质,在水产养殖中被广泛应用,主要作用有以下几种:

一、清塘

茶籽饼是一种理想的清塘药物,不仅可以杀灭各种野杂鱼虾,还可以杀死蛙卵、蝌蚪、蚂蝗及螺蚌等,但对水生植物无毒杀作用。茶籽饼消毒具有成本低、去毒快的特点。具体方法是:几亩或几十亩的小池塘,进水30厘米~40厘米,按20克/立方米的浓度将茶籽饼浸泡一昼夜后,均匀泼洒,若同时加30千克~40千克生石灰一起泼洒,还可杀死多种病原体。上百亩的大池塘也可不用浸泡,把茶籽饼粉碎后均匀干撒于池塘中,但干撒的药效比浸泡要慢。用茶籽饼消毒一般2周左右毒性消失,可进水放苗。

二、肥料

由于茶籽饼中含有丰富的粗蛋白及多种氨基酸等营养物质,清塘进水后,有利于浮游生物大量繁殖,是基础饵料生物的一种良好有机肥料。

三、饵料

茶籽饼中有粗蛋白质11%~12%,脂肪5%~7%,无氮浸出物40%~45%,磷酸0.37%,每千克含有消化能8.37兆焦~10.05兆焦,其蛋白质中含有鱼类所需十几种氨基酸,因此茶籽饼又是养鱼的好饲料。但茶籽饼不能直接喂鱼,必须经过发酵脱毒后才可投喂。方法是在鱼塘边挖10平方米左右、深0.5米左右的坑,将茶籽饼粉碎放于坑内铺平,加水浸泡,用塑料薄膜密封,隔3天~4天向坑内加注相当于茶籽饼总量1/5的水并翻动1次,当茶籽饼有气泡、酸味或酒香味时即可喂鱼,一般一周投喂1次。

四、防病治病

茶籽饼还是鱼类出血病及细菌性烂鳃病、赤皮病和肠炎病的好药物。在5月~9月份鱼病高发季节,每亩池塘用新鲜茶籽饼2千克~4千克分成很多小块分散放于池中,让毒素在池塘中缓慢浸出,不仅可以杀死鱼体表和鳃部的病原体,还可杀死各种寄生虫及虫卵,对未发病鱼类有预防作用,对发病鱼类有明显治疗效果。不仅如此,茶籽饼还是养虾池中清除害鱼的首选药物,由于茶籽饼对虾的致死浓度比鱼的高,约为40倍,所以养虾池中有敌害鱼类时,可用茶籽饼15克/立方米~20克/立方米杀死敌害鱼类而对虾没有伤害。

茶树生理特性:茶树繁殖的生理特点


茶树的繁殖可以分有性繁殖和无性繁殖。前者如种子繁殖,后者如扦插与压条繁殖,以及近年来兴起的细胞与组织培养。 茶树是一种异花授粉植物,在遗传特性上是高度杂合的,这是因为种子中的胚是从亲本的雌蕊和花粉得到不同的染色体组合,所以在遗传上不同于两个亲本。在田间条件下相应地出现生长状况的不一致性。相反,营养繁殖和体细胞再生休的植株只含有亲本的遗传信息。因此用无性繁殖法育苗时,茶园中的群体生长便很大程度上表现为均匀和整齐一致。 1.茶籽萌发生理 刚采收的茶籽,即使放在适宜的条件下,也不能萌发,这是因为茶籽正处于休眠状态。茶籽休眠的主要特点与芽休眠相似,是生长的中止。茶籽休眠也是对不良环境条件适应的有效手段。由于休眠的存在,使得种子不会在秋季采收后的不利环境条件下萌发,而只有当外界条件适宜时,才能萌发。通过休眠,种子能巧妙地避免寒冷与干燥等不利条件的影响,因而能够在低温干旱的环境下安全地生存。 在生产上,茶籽播种前采用浸种催芽,提高茶籽生活力。凡经过水选浸种的可以提前11天左右发芽,增进发芽率达13%。茶籽种皮较厚,经过浸种后,组织变松软,透性增加,渗透压增大,有利于气体交换,有利于水分的吸收,因而内在有机物质因吸水而分解,使营养物质增加,这些都有利于萌发。 茶籽发芽过程中最重要的生理活性,是胚恢复生长并发育为独立的幼苗,茶籽开始发芽时所发生的主要变化有:茶籽发生水合作用;呼吸作用增加;酶的周转加快;核酸增加;贮藏物质转化为可溶性产物并运输到胚中,用于合成细胞的组成部分;细胞分裂次数增加,体积也随之增大;最后分化为组织和器官。 (1)茶籽萌发过程中的水合作用 茶籽必须吸水才能增加原生质的水合作用,并启动与发芽有关的代谢作用链。吸水使坚硬的种壳变软,子叶、胚吸水膨胀,种壳破裂,使胚根最先露出。不论茶籽原有含水量多少,要达到破壳萌发,一般含水量要达50~60%。茶籽萌发过程中吸水有一定阶段性,先高后低,到萌芽出土,含水又有回升。休眠期的茶籽含水量约为20%,到破壳期露胚根时含水量上升到50~60%,以后吸水转慢,到幼苗出土时含水量达70%~75%。这是由于萌发初期子叶原生质胶状物质急速转化为溶胶状态,需要大量水分。胚根、胚芽露出时,因新组织能吸收部分水分,含水量稍有下降。胚芽出土伸长期,细胞扩大,水分又增加。 (2)茶籽萌发过程中的呼吸作用 休眠期茶籽的吸氧量特别少,但当茶籽萌发吸水时就迅速增加,一般和吸水速率呈相关性。但当茶籽呼吸活性增加之后,对氧的吸收即趋稳定。 呼吸作用包含主要是淀粉、糖、蛋白质、脂肪等有机成分的氧化分解,同时产生大量ATP形式的能量,用于合成种子储藏组织内贮备养料分解时所需要的酶,以及随之而来的幼苗细胞成分的形成。 ①碳水化合物的变化 茶籽休眠时含有少量淀粉酶,在发芽初期,不溶性的淀粉和贮藏糖类转变为可溶性糖类,以后随着萌发过程的进展,淀粉酶和磷酸化酶的活性增强,因此淀粉含量明显减少,比休眠时大约减少一半以上,同时可溶性糖类从子叶组织运往胚的生长部分。 ②蛋白质和有机酸的转化 茶籽含蛋白质约10%左右,茶籽萌发新组织,氮源来自子叶贮藏的蛋白质。贮藏蛋白质的减少伴随着氨基酸和酰胺的增加,接着在胚的各生长部分合成新的蛋白质。茶籽萌发过程中,蛋白质含量显著减少,由休眠到萌发约减少50%。而氨基酸到萌发时增加到34%左右,有的可增至60~70%,变化进程如图。 茶籽萌发过程中氨基酸和蛋白质的变化(图略) 茶籽除含氨基酸外,还有柠檬酸、苹果酸和草酸等各种有机酸。其变化进程是,休眠茶籽中柠檬酸的含量占有机酸含量的绝大部分,萌发40天以后的幼苗,柠檬酸大量增加,并同时形成苹果酸和天门冬酰胺,此时,苹果酸大部分存在子叶中。萌发后的幼苗根系苹果酸、草酸的含量比茎多;在60天的幼苗中可见到少量奎宁酸的合成,并由茎部转入叶部,它可促进多酚类化合物的合成。 ③脂肪的变化 茶籽含粗脂肪约25~35%,到萌发时,含量就逐渐下降,胚根胚芽出现时,比原始量减少40%。 贮藏在茶籽内的脂肪首先在酯酶作用下水解为甘油和脂肪酸。水解产生的脂肪酸有的重新用于合成磷脂和糖脂,这些物质是细胞器和膜的必需成分。但是,大部分脂肪酸则转化为乙酰辅酶A,然后经逆转的糖酵解途径合成糖。 (3)茶籽萌发过程中的核酸变化 幼苗生长时需合成蛋白质。核酸在细胞核内起着遗传信息贮存和表达的作用,此外,在蛋白质的合成中也有重要作用。一般而言,发芽时子叶中的核酸减少,胚中核酸增加。 (4)茶籽萌发过程中酶活性和多酚类化合物的变化 茶籽由休眠到萌发,由于氧化还原作用而产生了各种酶,如过氧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶等。休眠茶籽的胚、子叶和皮膜中存有过氧化物酶,没有多酚氧化酶。而过氧化物酶主要在胚中,贮存量比子叶约多1倍。但经过萌发后,不但形成多酚氧化酶,而且过氧化酶随着呼吸作用的增加而增加。 茶树新陈代谢以酚类化合物——茶单宁转化为主,茶籽休眠时有少量茶单宁,这主要是在胚发育过程中形成的。当茶籽吸胀后便把贮藏物转化为酚类化合物,当叶片形成时茶多酚含量迅速增加,这是由于茶多酚的形成主要依赖叶片的缘故。

茶籽贮藏特性的研究


摘要 对刚采收下的茶籽,进行不同方法的脱水干燥和低温、超低温(-196℃)处理后,用沙播法测定其发芽率。结果表明,在短期内,茶籽即使脱水至2.3%的含水率,仍能保持70%的发芽率。将茶籽干燥至8%~10%含水率,在-196℃液氮中贮藏2个月,其发芽率没有变化,表明利用超低温长期保存茶籽有望得到解决。从本试验脱水干燥和冷冻损伤处理结果看,茶籽的贮藏特性应归属于正常型种子。

关键词:茶籽 贮藏特性 超低温保存 脱水干燥

中图分类号:S571.1 S330.3 文献标识码:A

Study on Storage Characters of Tea Seed

Wang Li,Zeng Qin

Tea Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310008

Zhou Mingde

East Asia Office,International Plant Genetic Resource Institute,Beijiang 100081

Abstract The newly plucked tea seeds were treated with various desiccation methods,low temperature and ultra low temperature (-196℃),and then,the germination of the seeds was tested by sand culture method.Results showed that tea seeds had 70% germination rate even when the water content was lowered to 2.3%.No damage was observed to the germination of tea seeds when the water content in tea seeds were lowered to 8%—10% and kept for 2 months under -196℃.According to this investigation,tea seeds should not be classified into the recalcitrant type,as most botanists believed.Tea seeds should be classified as normal type seeds.This result will direct us to further investigate the storage technique of tea seeds.The problem for long-term storage of tea seeds will be solved.

Key words:Tea seed Storage character Ultra low temperature storage Desiccation

0 前言

贮藏种子,是保存作物种质资源的重要方法之一。然而,茶树的种子却不易长期保存,即使贮藏得当,其发芽率也只能维持一年左右[1,2],无怪乎长期来有人把茶籽的贮藏特性列为顽拗型种子[3—5]。正因为如此,在茶树种质资源保存上国内外都采用建立资源圃或品种园的方法。这虽然比较可靠,但大量资源采用田间种植存在一些问题,不符合现代化保存种质的要求,不但用地和保存的费用高,而且极易受灾害性天气和病虫害等胁迫,达不到长期保存的要求[4,6]。因此,近年来茶树种质资源保存方法一直备受中外茶叶科学工作者的关注。中国农业科学院茶叶研究所自1991年起,就茶资源室内保存技术进行了全面的研究[6]。其中,对处理后的茶籽在液态氮(-196℃)中保存,经17个月冷藏,50粒茶籽的发芽率为60%,比贮藏起始期的发芽率76.5%下降了16.5个百分点。郭长根等[7]在超低温(-196℃)条件下,经118天贮存后的茶籽发芽率达93.3%。日本在0℃~5℃条件下密封贮藏可保存9年[8]。近年来,印度也针对大叶种茶籽的贮藏特性进行了立项研究。所有这些,都未能对茶籽贮藏特性作出结论。因此,本试验重点从茶籽的脱水伤害和对低温的敏感度等方面,研究了其贮藏特性,并进一步确立茶籽所属之类型,旨在为茶籽的长期保存技术提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料

茶籽采用本所无性繁殖的优良品种龙井43完全成熟的茶籽,经精选处理后备用。

1.2 处理

1.2.1 茶籽不同干燥法脱水试验

a.室内自然晾干脱水 每处理30粒茶籽,当含水量分别达到约26%、20%、13%、8%、7%、6%时,用沙播法测其发芽率。

b.鼓风干燥脱水 用901型名茶鼓风干燥机脱水,每处理30粒茶籽,当含水量达到约27%、25%、20%、16%、14%、9%、7%时,用沙播法测其发芽率。

c.在干燥器内用变色硅胶脱水 每处理30粒茶子,当含水量分别达到约15%、13%、9%、8%、6%、4%、3%、2%时,用沙播法测其发芽率。

1.2.2 茶籽不同温度冷藏敏感性试验

a.冷害温度(冰点以上)贮藏 每处理30粒茶籽,经自然晾干至不同含水量(见表2)后放入冰箱6~7℃冷藏2个月,用沙播法测其发芽率。

b.冻害温度(冰点以下)贮藏 经自然晾干至不同含水量的茶籽,每处理30粒经低温冰柜-30~-33℃冷藏2个月后,取出用沙播法测其发芽率。

c.超低温(-196℃)冷藏 将自然晾干至含水量8%~10%的茶籽,每处理20粒,用铝箔复合袋密封后直接投入液氮罐内冷藏,经2个月后,取出迅速投入38~40℃温水中解冻复苏,用沙播法测其发芽率。

以上试验均重复2次。

2 结果与分析

2.1 脱水干燥对茶籽发芽率的影响

贮藏期间的种子水分无疑是影响种子寿命强有力的主导因素。种子的变质过程随着水分的增加而愈趋严重。1973年Harington根据其研究提出了通则[9],即在0~50℃温度之间,种子的含水量每下降1%,则种子的贮藏寿命增加一倍。成熟的茶籽刚从树上采下时,含水量较高(35%~40%),在自然贮藏条件下,其含水量会逐步下降。顽拗型种子的一个显著特点是,不耐干燥,为了保持种子活力,一般含水量要求比较高,多数植物种子的含水量临界值介于12%~31%之间。低含水量会引起种子脱水损伤[5,10]。茶籽对干燥的敏感程度如何?对刚采收的种子采用自然晾干、鼓风吹干和干燥剂干燥等三种方法进行脱水试验,并用沙播法测其发芽率。连续两年的结果表明,自然晾干脱水,对其发芽率影响不明显,即使达到自然干燥的最低含水量5.69%,其发芽率仍能保持在90%(表1)。显然,这与以往报道的“茶籽含水率低于20%时,发芽率约减少一半;低于7%时,胚全部变性失去发芽率”[1]有很大不同。从两年试验看,三种脱水法,均未测得茶籽死亡的临界含水量,也就是说,茶籽死亡之临界含水量远低于一般顽拗型种子死亡的临界含水量(12%~31%)。

鼓风干燥脱水的结果与自然晾干相似,随着脱水程度的增加,也未对茶籽发芽率造成很大损伤,其最低含水量(7.44%)种子的发芽率仍达到93%(表1)。

表1 不同方法干燥对茶籽发芽率的影响

Table1 Influence of drying methods on the germination rate of tea seed

干燥方法 茶籽含水率(%) 发芽率(%)

Drying methods Moisture(%) Germination rate(%)

自然干燥 36.28(起始) 98.33

Natural (Initial)

drying 26.22 91.67

20.18 96.67

13.46 91.67

8.72 98.33

7.70 90.00

5.69 90.00

鼓风干燥 36.28(起始)98.33

Air-blast (Initial)

drying 27.22 90.00

25.08 98.33

19.66 96.61

16.62 90.00

13.79 95.00

9.34 93.33

7.44 93.33

干燥剂脱水 36.28(起始)98.33

Dehydrator (Initial)

drying 15.1 98.33

12.8 98.33

9.9 95.00

7.8 95.00

5.7 83.10

3.9 85.00

3.0 73.30

2.3 70.00

采用干燥剂脱水的结果如表1。从表中结果看出,随着脱水程度的增加,发芽率虽呈下降趋势,但仍不能使茶籽完全丧失生活力,即使含水量达到种子超干水平(低于5%的含水量),其发芽率还保持在70%以上,至此,仍没有找到茶籽死亡的临界含水量。一般种子含水量下降至5%以下,则不利于贮藏,尤其是茶籽,其脂肪含量较高(30%~35%),大分子的脂肪会因失去水分子保护而受损伤[9]。本试验干燥至2.3%含水量的茶籽仍能保持70%的发芽率,其原因尚待进一步研究。

在上述三种脱水方法中,以鼓风干燥的速度最快,在短期内就能达到预期含水量,而当达到一定含水量(7%左右)后,就很难继续使其失水了。

上述试验结果表明,茶树种子至少在短期内可以忍耐脱水干燥,至于较长期的处于较低含水量状态下是否会丧失生活力,尚待进一步研究。

2.2 不同冷藏温度对茶籽生活力的影响

在一定限度内,种子贮藏寿命随着温度的升高而缩短。但顽拗型种子对干燥、低温都很敏感,因而也易遭受冷害和冻害。对含水量处于17%以下的茶籽,采用冰点以上、冰点以下和超低温(-196℃)冷藏处理后,结果表明(表2),茶籽对贮藏的温度也较为敏感。经自然晾干的茶籽,在冰点以上温度贮藏条件下,含水率在17%时,并未影响其发芽率,但随着茶籽含水率的再降低,其发芽率即急剧下降;在冰点以下温度贮藏时,除含水率7.7%的茶籽还保持10%的发芽率,其余两个处理均失去生活力。值得欣慰的是,40粒8.8%含水率的茶籽在-196℃液氮中冷藏60天后,仍保持与对照一样的发芽率(97.5%)。以上试验结果表明,只要控制适当的含水量,无论是冰点以上、冰点以下或-196℃下贮藏,均不会使茶籽失去或完全失去生活力。这进一步证实,茶籽不属于顽拗型种子之列。液氮超低温冷藏的结果还表明,一种利用种子长期保存茶树种质资源的方法有望得到解决。

表2 不同冷藏温度对茶籽发芽率的影响

Table 2 Influence of different cold-storage templrature on the germination rate of tea seed

处理 茶籽含水率 发芽率

Treatments moisture(%) Germination

rate(%)

对照(起始) 32.7 97.5

Control(Initintion)

冷害:

Chilling injury:

6~7 ℃ 17.1 100.0

6~7 ℃ 10.0 47.5

6~7 ℃ 7.7 17.5

冻害:

Freeze injury:

-30~-33 ℃ 17.1 0

-30~-33 ℃ 9.7 0

-30~-33 ℃ 7.7 10.0

超低温:

Ultralow temperature:

-196 ℃ 8.8 97.5

对照(直接沙播)

Control(Sand sowing) 8.8 97.5

周明德(国际植物遗传资源研究所东亚地区办事处,北京100081)

参考文献

1 中国农业科学院茶叶研究所主编.中国茶树栽培学.上海:上海科学技术出版社,1986:169

2 浙江农业大学主编.茶树栽培学.北京:农业出版社,1979:85

3 陈叔平主编.种质资源低温保存原理和技术.北京:中国农业科技出版社,1995:35

4 马缘生主编.作物种质资源保存技术.北京:学术书刊出版社,1989:19

5 支巨振.谈谈顽拗型种子的特点和鉴别.种子世界,1987(1):14—16

6 王立,杨素娟,王玉书等.茶种质资源室内保存技术研究.茶叶科学,1996;16(1):37—42

7 郭长根,胡晋,楼锡元.茶籽的超低温(-196℃)贮藏.浙江农业大学学报,1991;17(3):243—247

8 许宁摘.日本的茶树遗传资源.茶叶文摘,1992(5):17

9 陶嘉龄,郑光华.种子活力.北京:科学出版社,1991:206—207

10 卢新雄.顽拗型种子的研究现状.种子,1992;57(1):34—36

茶籽贮藏技术措施


茶籽贮藏是保存茶籽不使变质而影响发芽率的技术措施。

茶籽为大粒种子,种仁含水量较高。在一般温度、湿度、空气条件下,贮藏茶籽含水量对生命力的影响很大,含水量低于20%、高于50%,茶籽发芽率显著下降,而以含水量在30%左右发芽率为最高,所以茶籽贮藏期间,含水量应保持在30%左右。

茶籽适宜的贮藏条件,温度为5-7℃,相对湿度为60-65%,空气要相当流通。

茶籽可采取以下的方法贮藏:茶籽采收后,在短期内即将播种或外运的,可摊放在阴凉干燥的室内,厚度不宜超过15cm,每隔7-8天翻拌一次,上面盖少许草杆使上下层种子失水均匀。需延搁较长时间才能播种的,应用层积法贮藏。其法是选择阴凉干燥,无阳光直射的房屋,地上铺上一薄层干草,上面再铺干沙一层,厚3-5cm,沙上铺10-15cm厚的茶籽一层,上面再铺沙3-5cm。沙与茶籽如此层层积叠四五层,顶上一层茶籽盖以草秆。茶籽数量较多,无适当房屋可利用时,可在室外选择土壤高燥,排水良好的坡地,筑窖贮藏。窖为长条形,宽1条,深50cm,长度随茶籽多少而定,顺坡开挖,以免积水。

为了调剂窖内空气温度,窖内每隔1.0-1.2m斜置通气筒一个。窖藏茶籽,入窖时的含水量以25%左右为宜。每米窖长约可贮藏茶籽75kg左右。

茶树生理特性:茶树营养繁殖的生理特性


营养繁殖所产生的新个体,不是通过两性细胞的结合,而是由分生组织直接分裂的细胞所产生,因此营养繁殖是无性繁殖,也就是再生繁殖。 茶树是一种再生能力很强的树种,由于有这样的特性,便可以利用茶树的各器官,无论根、茎、叶甚至细胞,来进行营养繁殖。 (1)扦插的生理 扦插是用茶树茎叶作为繁殖材料,促使其发生不定根,培养成完全独立植株的一种无性繁殖法,是目前生产上普遍采用的一种繁殖方式。 ①茶树的再生机能 具有复杂结构的树体,都是由未分化的胚性细胞经过重复分裂繁殖,并在形态和生理上进一步分化、发育而来的。 在细胞分裂繁殖所产生的新细胞中,大部分已不再具有分生能力,而形成永久性组织的细胞,但有少部分继续保持其分生能力,这部分存在于茎或根的生长点和形成层,作为分生组织而保留下来。 可是当茶树某一部分受伤或被切除而树体的协调受到破坏时,能够表现出一种弥补损伤和恢复协调的机能,这种机能称为再生作用。 从母体上切取的插穗,能进一步通过生理结构的调整,恢复细胞的分裂活动,再次形成完整的植株个体,这是再生机能的另一种表现形式。 ②插穗生根的机理 茶树插穗基部切面上的受伤细胞,由于原生质的分解而产生一种创伤激素,并且被内层未受伤的健全细胞所吸收,使健全细胞的细胞膜木栓化,而将死伤细胞同健全细胞隔离。在切口处的创伤激素和插穗上部转移来的生长激素以及其他生根诱导物质的作用下,切口内层的健全细胞发生与切面相平等的分裂,而形成愈伤组织。这种愈伤组织在形成层和筛管部位特别发达,对插穗切口可起到一定程度的保护作用,防止病原菌侵入,同时也可防止插穗中有效物质的流失。此时,生长素的活动增强,进一步促进了愈伤组织的细胞分裂,愈伤组织薄壁细胞逐渐开始分化,形成愈伤木质部。它先同插穗中水分和养分的通道输导组织连通,再同愈伤组织木质部的外侧连接,而发展成为根原始体,最后形成根。 茶树插穗的根原始体(即根原基),是一小团分生组织,在植物生长激素的作用下,一般发生在插穗基部切口或插穗下部近切口的部位,而且多出现在有叶的一侧。但是根原始体发生的部位和形状往往随品种和插穗条件而异,它可能从愈伤组织内发生,也可能和愈伤组织没有关系,而直接从插穗基部、切口上部皮层发生,或从茎部和愈伤组织两处发生。 (2)影响发根的生理因子 影响发根的因子包括,扦插枝的性质和外界条件。 ①枝条性质与发根 茶树树冠不同部位的枝条,其性质结构随着空间分布和年龄的不同,表现了异质性,它们在扦插后的发根和成活率也不同。一般树龄较幼,枝条较为成熟的,扦插后容易发根,生长较好。近根颈处发出的枝条,由于比较接近于种子胚轴,因此容易发育成根。枝条性质的差异,实质表现在淀粉和糖分含量上。一般茎含氮和可溶性糖高的,特别是双糖/单糖比值大的,发根较好。存在这些差别的原因主要是幼年树木的枝条分生组织多、生长活性高,合成作用占优势。幼年树茎的单糖含量少而双糖/单糖比值高,这是因为呼吸旺盛,单糖消耗较多的关系。茎部含氮量随着年龄的增长而递减,年龄老的木质化程度高,生理机能便有所减退。因此,在生产实践中,往往利用茎中含淀粉较多的时期进行扦插,并且提倡扦插枝要粗壮,要带有新叶片,以促进早发根。 ②水分与插穗含水分多的发根和成活率均较良好,含水分少的发根则差。此外,插穗含水量虽然良好,但插后不再给予适宜水分,也影响发根。 ③发根与生态条件的关系 发根好坏,除插穗本身因素外,与生态条件(如气温、土壤温度和土壤水分状况等)也有密切的关系。 气温是发根的重要生态条件。气温高低影响水分代谢和物质代谢的程度与速度。在低温时插穗的生理活动受到抑制。一般茶树再生活动要求的最适温度为20~28℃。在高温、足水的条件下,呼吸旺盛,代谢进行快,愈伤组织形成迅速,发根良好,但在高温缺水情况下,发根则差。土温过高,细胞分裂快,呼吸剧烈,物质消耗大,对发根不利,如土温连续在35℃高温下,不但对发根有影响,而且会使地上部叶片受灼伤。 土壤水分对扦插成活率影响也很大,一般土壤含水在40%左右时,大部分枯死。扦插成活发根率随土壤含水的增加而提高。一般以土壤含水量80~90%时发根率和根的生长最好。 (3)插穗生根能力和生根所必需的营养物质 扦插时为了提高成活率,除应注意防止干旱和腐烂,还必须选用生根能力强的插穗,而且在适合生根的苗床条件下进行扦插,尽量缩短容易枯死的生根前的时间。但是,插穗的生根能力不仅因茶树品种的遗传特性而不同,即使同一品种,由于枝条部位、插穗年龄,剪穗时间等不同,其生根能力也有很大差别。 插穗生根首先要形成根原始体,然后发展成为根的组织,因此要求插穗具有较强的生活力,而且具备促进根原始体形成的物质,以及根组织的发育所必需的营养物质。 碳水化合物和氮素化合物,不仅是插穗生根和根生长所不可缺少的,而且也是插穗在生根之前维持其生存的重要能源。特别是碳水化合物中的糖类,更是生根所必需的主要营养物质。氮素化合物不仅关系着根原始体的形成,而且可以促进根和地上部的生长。 在应用氮素化合物促进生根时,有机态的氮素化合物比无机化合物的效果好,例如精氨酸对促进生根就很有效。一般而言,插穗本身的碳水化合物或氮素化合物含量已能满足生根的需要。在生根过程中,与其说是碳水化合物和氮素化合物含量不足,还不如说是两者的比例不当。一般认为,对碳水化合物含量来说,氮素化合物含量越低,即C/N比越大时,生根越好。

春茶萌发受土壤水份的影响


土壤水份的多少与消长与茶树生长发育密切相关,它与温度、光照一样,决定着茶叶生长的产量和品质。

我地区春茶的萌发期一般在3月初开始,2月份的降雨和2月下旬的气温对春茶的萌发有很大影响,由于全球气候变暖的影响,2月下旬至3月上旬气温回升很快,平均温度达到15℃-20℃左右,是春茶萌发适宜温度,今年我地区2月份降雨不足100mm,比常年偏少,干旱将对今年茶叶生长带来影响,作者于3月初,在福云6号(早芽种)茶园同一块地,发现春茶萌发情况差异很大,因此想调查一下茶芽萌发与土壤水分含量有什么关系。

1 供试材料

福云6号成年茶园,在同一块地,根据茶芽萌发情况分别选三处进行调查,设ABC三处,每处调查三点(如A1、A2、A3,B1、B2、B3,C1、C2、C3等),每点设一小区面积2m2,但立地环境不同,A分别处在东西向田埂遮荫树8m左右处,每天12-16时处树萌光照,C置全光照,B分别属中间状态。

2 调查方法

2.1 每点取20cm深处土样100g称重,然后在烘干机烘至恒重为止,再称出烘干后重量,并求土壤含水量。

2.2 调查每小区,发芽密度及2m2小区芽重(一芽一叶)。

3 结果与分析

3.1 调查结果列表1。

3.2 根据散布图表明该时期土壤含水量(即20cm的含水率,下同)与芽重的关系呈线性关系,计算得相关系为ry.x=0.73*为显著,可配置线性方程y=-35.57+2.35x,从数学意义上讲、说明在土壤含水率15%≤x≤35%期间内每当土壤水份增加0.42%则芽重加1克。从生物学上讲,在一定条件下芽头生物增长量与土壤水分成正比关系。

3.3 小区产量主要来自百芽重和发芽密度。百芽重,虽同一品种、其它条件一致,但土壤含水率不同,百芽重也有些差异,表现在土壤含水率高的地方,芽头伸长快,且粗壮、相反情况则芽伸长慢、芽头小。但因差异不大,在此不作分析。而发芽密度与土壤水份密切相关,ry.x=0.855,可配方程y=-882.71+51.85x。在含水率17%≤x≤40%的范围内,土壤含水率每升高1%则芽头增加50个左右/m2。

4 小结与讨论

实验中,结果显示,今年在适宜气温情况下,土壤水份含量就是影响春茶产量的主要因子。据有关材料说明,土壤水份在70%到80%适宜范围内茶叶生长较快,太高太低都会影响茶叶生长。茶园遇干旱,在有条件的地方,实行喷灌最好,不备条件的地方,如采取根外喷水以补充地下水份不足,(即每天下午4时,实行用喷雾器进行喷水)据实验过,可以增产15%-30%左右。另外从长远意义上看,在茶园周围营造遮荫树,不但可以起到保持水土作用,而且还可改善茶园生态环境,对防旱促进茶叶高产优质有积极意义。

表1 土壤含水率与芽重关系(1999.3.15)

含水率(%) 芽重(克/2m2) 单芽个数(个/m2)

22.8 28.8 394

21 18.7 254

21 14.7 191

17 5.4 35

16.2 4 19

20 6.6 51

20 9 86

18 4.4 27

18.8 6.6 59

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