外源5-ALA对干旱胁迫下茶树叶绿素合成和荧光特性及关键酶基因表达的影响

摘要

为探究外源5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)在茶树幼苗响应干旱胁迫时对茶树叶绿素合成和荧光特性的调控机理,以舒茶早为试验材料,PEG-6000模拟干旱胁迫环境,喷施5-ALA进行处理,检测茶树幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,进一步测定叶片叶绿素荧光参数及关键酶基因的表达。结果显示,外源5-ALA显著提高干旱胁迫下茶树叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量,缓解了最大荧光(Fm)、PSⅡ实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ反应中心光合电子传递效率(Electron transfer rate,ETR)的下降,同时导致初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)升高。外源5-ALA能诱导干旱胁迫下茶树编码叶绿素合成(CsHEMA1、CsHEME1、CsLIN2)以及碳同化(CsSBPase、CsTK)相关酶基因的上调表达。研究表明,叶面喷施外源5-ALA能有效缓解干旱胁迫对茶树叶片叶绿素的降解及对PSⅡ反应中心的损伤,维持茶树叶片较高的光合活性,提高其光保护能力。