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茶葉科技進展丨大氣二氧化碳濃度升高對茶樹次生代謝調控研究取得新進展

2021/12/25

yidianzixun

近期，農業科學院茶葉研究所茶樹栽培創新團隊在大氣二氧化碳濃度升高對茶樹次生代謝調控研究方面取得新進展。該團隊利用氣體交換、葉綠素熒光成像、氧電極以及分子生物學等技術，系統研究了

CO2

濃度升高環境下，茶樹的光合作用、呼吸作用、碳氮代謝以及次生代謝的響應規律。相關研究成果發表在綜合性學術期刊《科學報告》上。

圖1. CO濃度升高作為氣候變化的一個重要方面，將直接影響作物的產量和品質。然而，關於

CO

2濃度升高對茶樹初級代謝和次級代謝的影響尚不清楚。近年來，茶樹栽培團隊在氣候變化與茶樹生長發育調控方面開展了系統的研究工作。研究結果表明，在

CO

2濃度升高環境下，茶樹的光合速率和呼吸速率均會顯著增強。因此，茶樹的生物量也會顯著提高。此外，茶樹葉片中的可溶性糖、澱粉和總碳含量增加，但總氮含量卻顯著下降，導致茶葉中碳氮比增加。同時，

CO

22濃度的升高，茶樹葉片中的茶多酚、總兒茶素、遊離氨基酸和茶氨酸的含量均表現出不同程度的增加，咖啡因含量則顯著降低。通過進一步的分子生物學分析表明，葉片中兒茶素和茶氨酸的合成代謝途徑中相關基因表達上調，而咖啡因合成相關基因表達均顯著下調。研究結果表明，在未來全球CO2濃度不斷升高的氣候變化背景下，茶樹的初級代謝和次級代謝均會受到其顯著影響，並將進一步影響茶葉的品質。