一种提高茶苗抗寒能力的方法

技术领域

本发明属于茶树培育技术领域，具体涉及一种提高茶苗抗寒能力的方法。

背景技术

茶树在自然界中生长和生存，其生育过程中不可避免的会受到低温、干旱、高温等极端因子的影响。其中低温对茶树生长发育影响较大，不仅严重制约茶树生长发育而且负调控茶叶的品质因子。

植物的生长发育离不开光，光不仅为植物生长提供必需能量，亦是调节植物生长发育的重要信号。近年来，人们发现低辐射强度的紫外光对植物是有益的，甚至是植物生长发育不可缺少的调节信号。光和温度都影响植物的生长、发育和胁迫反应。大量研究表明，光和温度信号之间存在复杂的串扰，由于纬度、海拔、坡度和方向的差异，茶树暴露的生态因素组合形成的综合条件是复杂的。通常，温度随着海拔的升高而降低。此外，山坡上阳光侧的光照强度要强于阴凉侧的光照强度。因此，当茶树受到低温胁迫时，可能会伴随着光照条件的影响。

波长为280-315nm的紫外光称为UV-B区，这种波段的紫外辐射一旦到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分。传统研究表明UV-B有害于植物，尚未检索发现用UV-B光照处理提高植物抗寒能力的报道。

发明内容

本发明通过研究发现UV-B光照处理茶苗可以显著提高茶苗的抗寒性，提供了一种提高茶苗抗寒能力的方法，具体方法是夜晚采用UV-B光照处理茶苗。

其中，所述UV-B的波长为302～311nm。

其中，所述光照强度为2μmol/m

其中，每天UV-B光照处理6～10h，

其中，UV-B光照处理1～10d。

有益效果

前期研究表明，特定波长的UV-B光处理后可以激活茶树中的CsUVR8基因，随后激活CsHY5的表达。CsHY5进而激活CsMYB12，CsMYB12可以与几个类黄酮合成途径下游基因(CsFLS、CsUGT78A14)的启动子区域相结合，调控类黄酮(尤其是黄酮醇糖苷)在茶树叶片中的积累。类黄酮化合物是植物中重要的次生代谢产物，而黄酮类化合物因酚羟基上的氢原子可与过氧自由基结合生成黄酮自由基，进而与其他自由基反应，从而终止自由基链式反应，减少ROS的富集，达到抵抗逆境、保护茶苗的目的，从而提高茶苗的抗寒性。

本发明的方法简单，在育苗基地很容易低成本的实现，对于茶树的栽培和增产有很强的实用性，本发明适宜在茶苗育种基地广泛使用，可以显著提高茶树的抗寒性和存活率。

附图说明

图1是实施例1的实验实拍图。

图2是正常培养后直接低温处理(CK组)的叶绿素荧光成像图。

图3是UVA处理后直接低温处理(365nm组)的叶绿素荧光成像图。

图4是UVB处理后直接低温处理(311nm组)的叶绿素荧光成像图。

图5是UVB处理后直接低温处理(308nm组)的叶绿素荧光成像图。

图6是UVB处理后直接低温处理(302nm组)的叶绿素荧光成像图。

图7是UVC处理后直接低温处理(254nm组)的叶绿素荧光成像图。

图8是不同UVB处理后的CsHY5相对表达量。

图9是不同UVB处理后的CsMYB12相对表达量。

具体实施方式

以下结合实例对本发明进行详细说明。所有方法及技术，如无特别说明，均为常规方法和技术。本发明采用的是中茶108茶树品种，各种灯管材料如下：

实施例1

本实施例提供一种提高茶苗抗寒能力的方法，具体方法如下：

选取茶树108品种的1年生扦插苗，在各组处理前，先将扦插苗水培1周，保证生扦插苗的高度20±1厘米。

将扦插苗置于温度25℃的恒温人工气候室环境中，湿度60-70％，土壤湿度和茶苗管理均一致。

CK组：白天自然光处理16h，夜晚暗处理8h，分三组，分别循环处理一次，三次，五次，随后-4℃处理2h。

UV-A组：白天自然光处理16h，夜晚UV-A光照处理8h，分三组，分别循环处理一次，三次，五次，随后-4℃处理2h。

UV-B组311nm：白天自然光处理16h，夜晚UV-B光照处理8h，分三组，分别循坏一次，三次，五次，随后-4℃处理2h。

UV-B组308nm：白天自然光处理16h，夜晚UV-B光照处理8h，分三组，分别循坏一次，三次，五次，随后-4℃处理2h。

UV-B组302nm：白天自然光处理16h，夜晚UV-B光照处理8h，分三组，分别循坏一次，三次，五次，随后-4℃处理2h。

UV-C组：白天自然光处理16h，夜晚UV-C光照处理8h，分三组，分别循环一次，三次，五次，随后-4℃处理2h。

每组实验结束后对叶片的冻伤情况经行观察，分别采用如下的实验方法。

荧光实验：对处理过后的茶苗暗反应处理30分钟后取其第二叶位的叶片，避开主脉，每个处理5个重复，采用叶绿素荧光成像仪IMAGING-PAM进行Fv/Fm成像，呈现植物的Fv/Fm，色差条从左到右荧光值越来越高(蓝色表示正常叶片形态，绿色表示叶片受损)。

丙二醛(MDA)含量：使用北京索莱宝(BC0020)丙二醛(MDA)含量检测试剂盒检测其含量，测定在450nm、532nm、600nm处吸光度吸光度，MDA含量(nmol/g FW)＝5×(6.45×(ΔA532-ΔA600)-0.56×ΔA450)÷W(样本质量)。

电导率实验：先用去离子水清洗叶片后，用打孔器对不同温度处理的叶片进行打孔，将样品放入含有20mL去离子水的50mL离心管中，每管放入10片样品，并且做三个重复。将其放入真空干燥箱中抽真空2h，静置2h后使用电导率仪启动器3100C(Ohaus：America)在25C下测定溶液(L1)的电导率。100℃加热，30min，冷却到25℃后测定最终电导率(L2)。并测定蒸馏水的电导率，记为CK纯水。REC(相对电导率)＝(L1-CK纯水)/(L2-CK纯水)。

表1不同的处理方式对中茶108一叶Fv/Fm的影响

表2不同的处理方式对中茶108一叶MDA的影响

表3不同的处理方式对中茶108一叶电导率的影响

设计引物验证引物特异性。使用FastPure Plant Total RNA Islation Kit(Vazyme)试剂盒提取总RNA，再使用PrimeScript RT Master Mix kit(Perfect RealTime)(Takara)反转录为cDNA，使用NanoDrop 2000分光光度计测定浓度并稀释至100ug/ul作为模板。使用ChamQ Universal SYBR qPCR试剂盒配制反应体系，以茶树GAPDH作为内参基因。使用CFX96 real-time system(Bio-Rad，USA)进行检测，检测程序设置如下：95℃预变性5min，95℃变性10sec，60℃退火30sec，40个循环。熔解曲线程序设置如下：95℃15sec，60℃60sec，95℃15sec。程序结束后检验扩增曲线和熔解曲线是否正确。每个样品三个技术重复，计算采用2-ΔΔCT处理计算，计算出CsMYB12和CsHY5相对表达量。如图8和图9所示。

由结果可以看出，经过UVB处理6h后，CsMYB12和CsHY5相对表达量达到顶峰，302～311nm的UV-B的紫外照射可以显著提高茶苗的抗寒性。研究机理：302～311nm的UV-B的紫外照射提高黄酮代谢通路上关键基因CsHY5和CsMYB12表达量，加速黄酮合成，黄酮类化合物因酚羟基上的氢原子可与过氧自由基结合生成黄酮自由基，进而与其他自由基反应，从而终止自由基链式反应。因此外源UV-B紫外光照可显著提高茶树抗寒性。