1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1研究目的和意义
中国是世界上最大的茶叶生产国,茶产业也关系到8000万涉茶人员。茶产业是劳动密集型产业,由于采茶劳动力不足使得机械采茶应运而生,并且发展越来越快。而机采模式下大量的茶树枝叶等修剪物,成为茶园肥料十分重要的天然资源。然而修剪物的施用对茶树生长的影响还不甚清楚。此外,茶园土壤酸化是影响茶品质产量的一个重要因素,而茶园土壤的酸度又与茶树根系有机酸分泌物有关[1-2]。因此从根系有机酸分泌角度弄清茶树修剪物以及茶树修剪物中主要次生代谢产物茶多酚对茶树生长的影响将有益于了解茶树修剪物对茶园酸化造成的影响。
2国内外研究概况
2. 研究的基本内容和问题
研究内容
本试验通过水培的方式,用修剪物处理茶苗,研究茶苗根系分泌物(主要是有机酸)含量的变化趋势;对茶苗进行铝、铅胁迫,检测两种胁迫下,修剪物对茶苗根系分泌物的影响。
3. 研究的方法与方案
1研究方法 1.1技术路线 1.2实验材料与仪器设备 试剂:盐酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、磷酸二氢钾等试剂为国产分析纯产品,磷酸为色谱纯,实验用水为超纯水。 所需仪器主要有循环水真空泵,超声清洗仪,高效液相色谱系统LC-20AT型高效液相色谱仪,UV-VIS检测器SPD-20A,N2000型色谱工作站;AnkeTGL-16G型离心机;pHs-3C型酸度计。 茶树修剪物:将成龄茶园专门管理,茶树修剪物于秋茶结束后在十月进行统一修剪,80℃下烘干磨细过2mm筛保存。 茶多酚:购买市售的高纯茶多酚粉剂(EGCg90,Caffeine1)。 1.3实验处理方法 将茶苗洗净根系土壤,再用蒸馏水冲洗5次。将茶苗定植于不透光的水培箱内,加入营养液,保持水温20-25℃,pH为4.7,定时通氧,5天更换一次营养液。当其根部长出大量新的小白根时,移入设有不同处理的营养液中培养[10]。 茶苗分五组:对照组只用培养液培植;高量组(H)修剪物施用量为20g/7.5L营养液(含茶多酚4.49g),即一盆15株茶苗施用20g;低量(L)施用量为11000,即7.5g/7.5L营养液(含茶多酚1.12g),即一盆15株茶苗施用量为7.5g;茶多酚按照修剪物茶多酚含量施用。每种处理设置3个重复。称取茶树修剪物后将其用80℃热水浸没混匀,提取3小时,过滤后加入水培箱内,调节pH值。试验分别于15天、35天、55天、75天、95天五个时间点取样分析。 1.4根系分泌物的分离及测定 用蒸馏水洗净茶苗根部,每株茶苗放入一个50ml离心管里,放入40ml0.2mMCaCl2溶液,收集24h,检测pH值,取收集液、茶苗待处理[11-12]。 收集液过一次性滤膜,过AmberliteIR120(H型)树脂,除去阳离子;再通过DOWEX(甲酸型)阴离子树脂,1M盐酸洗脱,取洗脱液,旋转蒸发浓缩至干,1ml超纯水复溶,用玻璃针管吸取浓缩液,过0.45μm滤膜,再用高效液相色谱法测定有机酸的成分。 色谱条件[13-14]:色谱柱Shim-packVP-ODS型C柱(416mm*250mm);流动相0.01mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节至pH2.1),使用前经0.45μm微孔滤膜过滤和超声波脱气,流速1.0mL/min。柱温25℃;检测波长210nm;进样体积60μL。 |
可行性分析: (1)技术可行性 本实验所涉及的研究内容,在国内外已经有相当成熟的理论基础和技术基础。 (2)材料设备可行性 本实验所需的茶树修剪物可以从中山陵废弃茶园免费采集。其他材料及仪器设备,一部分在茶学实验室就有,另外一部分可以从其他实验室租借。 (3)操作可行性 过三年多的本科学习,学习了有机化学、植物学、植物生理学、土壤学、微生物学、生物化学等主修课的实验,本人已具备一定的实验操作能力。在指导老师和实验室师兄师姐的指导下,相信可以完成该实验。 综上所述,本试验能按预期完成。 |
4. 研究创新点
特色或创新之处
本实验采用高效液相色谱法检测茶树根系分泌物中有机酸的含量,探究修剪物对根系分泌物的影响,为了解茶树-修剪物-酸度的相互作用机制提供一个方面的依据
5. 研究计划与进展
预期结果与可能存在的问题
(1)根系分泌物含量为10-6m数量级,含量少,而浓缩的方法又容易有损失,不易检测;
(2)茶苗需求量大,茶苗种植并且保持茶苗长势一致是一个关键。
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