茶园土壤酸化会显著降低茶叶的产量和品质,限制茶产业的发展。酸化对植物本身是一种非生物胁迫,影响植物对土壤元素的吸收和积累,进而影响激素的合成。茶树的生长与其对土壤营养物质的吸收能力密切相关,而养分的吸收能力影响了茶树激素的合成,进而影响茶树的生理机制。
我校武夷岩茶绿色创新中心叶江华博士团队采用ICP-MS和LC-MS/MS分析了不同pH土壤对茶树生理特性的影响,测定了茶叶中的多元素含量和激素代谢组,并在此基础上进一步分析了它们之间的相互作用。结果表明,适当的提高土壤pH有利于增强茶树根际土壤有效性养分含量,提高茶树叶片抗氧化酶活性和光合作用能力,促进茶树生长。采用OPLS-DA和Bubble Characteristic plot筛选pH对茶叶影响的关键元素和激素并进行互作分析发现,土壤pH显著影响茶树叶片中7种关键元素(C、K、Ca、Mg、Mn、P、S)的积累,而这些元素可促进6种关键激素(salicylic acid, salicylic acid 2-O-β-glucoside, tryptamine, 2-oxindole-3-acetic acid, indole-3-acetic acid, trans-zeatin-O-glucoside)的合成。研究指出适当提高土壤pH值有利于增强茶树自身的抵抗力,提高茶树的光合作用能力,促进茶树生长。
近期,该研究成果以“Changes of physiological characteristics, element accumulation and hormone metabolism of tea leaves in response to soil pH”为题,必赢nn699net为第一单位发表在Front Plant Sci(植物科学类中科院1区TOP)期刊上。贾小丽教授,张奇副教授为论文的共同第一作者。
研究得到了福建省自然科学基金项目(2017J01649, 2020J01369, 2020J01408,2021J011137),南平市科技计划项目(NP2021KTS06、N2021Z012、2019J02),必赢nn699net师生共创团队项目(2021-SSTD-01、2021-SSTD-05)的支持。