一种鉴定茶树耐旱性的方法与流程

本发明涉及茶树栽培技术领域，具体地，涉及一种鉴定茶树耐旱性的方法。

背景技术：

干旱、半干旱地区占全国陆地面积的二分之一，且大部分地区属亚洲季风区，干旱灾害具有普遍性、区域性、季节性和持续性等特点，近年来旱灾十分严重。尤其是华北、西北广大干旱、半干旱地区水资源匾乏，而其他半湿润、甚至湿润地区也普遍存在有周期性的或季节性的干旱。干旱和旱灾从古至今都是人类面临的主要自然灾害，也是我国最严重的气象灾害之一。干旱胁迫引起植物细胞代谢和基因表达的改变，从而对植物的生长发育和产量造成影响。干旱对农作物造成的损失在所有非生物胁迫中占首位，其危害程度相当于其它自然灾害之和。如何减轻干旱对作物的伤害，如何有效地提高作物的水分利用效率，已成为世界各国共同关注的问题。

茶树是我国重要的经济作物之一，茶树对土壤含水量有一定的要求，低于一定水平，对茶树茶叶产量、品质、生化组成甚至次年的产量都会造成严重影响。茶树全年的需水量要求有1100-1300毫米的降雨量，蒸腾系数为300-385，年经济产量耗水系数为0.86~0.96，土壤相对含水量70-90%是茶树生育的适宜条件。在全球气候变暖等因素影响下，近年来我国南方夏季极端高温、干旱等事件愈来愈频繁，发生频率显著增加，这些极端气候灾害严重影响着茶树的生长发育，致使茶树品质下降，甚至最终可能会使茶树死亡，给茶叶生产带来了巨大的影响。2011年干旱使得湖南春、夏茶产量分别减少20%~30%，经济损失约5亿元，2013年盛夏罕见的高温干旱使浙江省13.86hm²茶园遭受危害，经济损失达到17.2亿元。因此，探索高温干旱农业气象灾害对茶树生长和品质的影响机理近年受到茶树生产部门和研究者的高度关注。

传统筛选耐旱性植物的方法大多是通过田间观察和测生理生化指标、杂交育种获得，这种筛选工作耗期长，且不利于大量筛选，需要一种简单可靠的方法来鉴定耐旱性强弱，但这种方法目前很少，因此找到一种简单可靠的筛选植物耐旱性资源的方法具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种简单可靠的鉴定茶树耐旱性的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种鉴定茶树耐旱性的方法，包括以下步骤：

s10、采摘：摘取带叶的新梢；

s20、萎凋处理：将上述新梢按一根树芽上带有2片树叶剪取下来，分别记录各树芽的初始重量，将所有树芽摊晾于玻璃皿上，置于萎凋室中进行室内自然萎凋，每间隔一小时称重一次，并依次记录，待树芽的重量相比于刚剪取时的初始重量的减重率达20~50%后取出；

s30、复水处理：将上述萎凋后的树芽，插于漂浮板上，将漂浮板放在水中，使其下端浸在水中，树叶在水上，进行复水处理；待树芽与复水处理前相比增重率达到23~60%时，将水擦试干净后，记录复水处理完后的重量；

s40、干燥：将复水处理后的树芽放入烘箱中烘干，记录烘干后的重量；

s50、茶树耐旱性鉴定：利用植物相对含水量公式计算各树芽的相对含水量，若相对含水量结果大于等于57%，则该树芽为耐旱性茶树的树芽；若相对含水量的结果小于57%，则该树芽为干旱敏感性茶树的树芽。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种新的能够快速鉴定茶树耐旱性的方法，该方法鉴定周期短，大大提高了筛选效率，整个鉴定过程只需2~3天即可完成，相对于传统的操作还需田间观察、杂交育种、培育至少一年，本发明方案大大提高了筛选的效率；操作简捷，本发明方案只需自然萎凋、复水处理、烘干等简单操作，即可实现茶树耐旱性的鉴定；鉴定结果可靠，以相对含水量评估植物的耐旱性，比使用直接含水量更能有效反映植物的生理状态，通过本方法鉴定的结果稳定可信。

附图说明

图1所示为实施例1~2的新梢样品示意图；

图2所示为实施例1~2的新梢剪取成树芽的形态示意图；

图3所示为实施例1~2的萎凋后的树芽形态示意图；

图4所示为实施例1~2的复水处理的树芽状态示意图；

图5所示为实施例1~2的复水处理完后的树芽形态示意图；

图6所示为实施例1~2的烘干后的树芽形态示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本发明最关键的构思在于:通过短期萎凋测试树芽相对含水量来筛选茶树耐旱性种质资源，筛选周期短、操作便捷。萎凋处理后，使减重率控制在20~50%，以确保复水后的树芽重量能够超过萎凋1h后的重量，避免复水不成功。

一种鉴定茶树耐旱性的方法，包括以下步骤：

s10、采摘：摘取带叶的新梢；

s20、萎凋处理：将上述新梢按一根树芽上带有2片树叶剪取下来，分别记录各树芽的初始重量，将所有树芽摊晾于玻璃皿上，置于萎凋室中进行室内自然萎凋，每间隔一小时称重一次，并依次记录，待树芽的重量相比于刚剪取时的初始重量的减重率达20~50%后取出；

s30、复水处理：将上述萎凋后的树芽，插于漂浮板上，将漂浮板放在水中，使其下端浸在水中，树叶在水上，进行复水处理；待树芽与复水处理前相比增重率达到23~60%时，将水擦试干净后，记录复水处理完后的重量；

s40、干燥：将复水处理后的树芽放入烘箱中烘干，记录烘干后的重量；

s50、茶树耐旱性鉴定：利用植物相对含水量公式计算各树芽的相对含水量，若相对含水量结果大于等于57%，则该树芽为耐旱性茶树的树芽；若相对含水量的结果小于57%，则该树芽为干旱敏感性茶树的树芽。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种新的能够快速鉴定茶树耐旱性的方法，该方法鉴定周期短，大大提高了筛选效率，整个鉴定过程只需2~3天即可完成，相对于传统的操作还需田间观察、杂交育种、培育至少一年，本发明方案大大提高了筛选的效率；操作简捷，本发明方案只需自然萎凋、复水处理、烘干等简单操作，即可实现茶树耐旱性的鉴定；鉴定结果可靠，以相对含水量评估植物的耐旱性，比使用直接含水量更能有效反映植物的生理状态，通过本方法鉴定的结果稳定可信。

进一步地，所述植物含水量公式为本领域公知的公式，具体为相对含水量（relativewatercontent，rwc%）=（取样时的鲜重-烘干重）/（完全膨胀时的鲜重-干重）*100%。

进一步地，将步骤s20中剪取后的树芽的初始重量记录为fw0；将步骤s20中自然萎凋过程中，每间隔一小时称重的重量依次记录为fw1，fw2……fwn，其中，n为自然萎凋过程的小时数，为任意自然数；将步骤s30中复水处理完后的树芽重量记录为ftw；将步骤s40中烘干后的树芽重量记录为dw，对应地，本申请中植物相对含水量的计算公式为rwc%=（fwn-dw）/（ftw-dw）*100%。

进一步地，当同一根新梢上的不同树芽出现部分rwc%大于等于57%值，部分小于57%且非人为误差时，取平均值进行鉴定。

进一步地，所述步骤s10中采摘新梢后将其置于水中保鲜。

进一步地，所述步骤s10中采摘的新梢为当季的新梢。

进一步地，所述步骤s10中采摘的新梢为一根树芽带有5或6片树叶的新梢。

优选地，所述步骤s10中采摘的新梢为当季长势均一的一根树芽带有5或6片树叶的新梢。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：当季长势均一的一根树芽带有5或6片树叶的新梢，适用性广，任意季节均可进行实验，将本发明方法应用于福建省茶科所的118个茶树种质资源的鉴定，鉴定结果与茶树种质的实际耐旱性能完全一致。长势均一的新梢避免因树梢本身的缺陷影响实验数据的可靠性；将一根树芽带有5或6片树叶的新梢剪取为2~3株一根树芽上2片树叶的树芽同步实验，确保实验的准确性。

进一步地，所述步骤s20中自然萎凋过程需至少保证树芽的相对含水量大于50%。

进一步地，所述步骤s20中自然萎凋的时间为3~7h。

优选地，所述步骤s20中自然萎凋的时间为5h。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在萎凋室中进行3~7h的萎凋，使得萎凋后的树芽相对含水量大于50%，有利于后期复水。

进一步地，所述步骤s20中萎凋室的温度为25~35℃，湿度为25~50%。

优选地，所述步骤s20中萎凋室的温度为30℃，湿度为30%。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：使萎凋室的环境最大程度地模拟自然环境下的干旱条件，30℃下植物的失水将会开始加快，达到干旱条件；湿度为30%时，水分蒸发加速，干旱趋于严重。

进一步地，所述步骤s30中，所述复水处理为使树芽下端浸在水中且树叶在水上静置16~24h。

优选地，所述步骤s30中，所述复水处理为使树芽下端浸在水中且树叶在水上静置18h。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：合理的控制复水处理时间，既保证萎凋后的树芽完全膨胀复水，又避免浪费过多时间，影响鉴定效率；复水处理18h后，增重率可达23~60%，耐旱品种的增重率高于不耐旱品种。

进一步地，所述步骤s30中，复水处理时，树芽下端应浸没在水中。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将树芽下端浸没在水中，使树芽充分吸水，观察植物在严重脱水后再吸水的能力，进而计算植物的相对含水量更能有效地反映植物的生理状态。

优选地，所述步骤s30中所述水为蒸馏水。

进一步地，所述步骤s40中的烘干标准为树芽的重量达到恒重。

进一步地，所述步骤s40中，烘干温度为100~110℃，烘干时间为20~26h。

优选地，所述步骤s40中，烘干温度为105~108℃，烘干时间为24h。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：加热温度在100℃以上，达到水的沸点，使植物充分脱水至恒重，同时控制温度在110度以下，避免因温度太高，导致树芽中的有机质分解或变性，影响植物的干重。

优选地，一种鉴定茶树耐旱性的方法，包括以下步骤：

s10、采摘：摘取当季长势均一的一根树芽上带有5~6片树叶的新梢，置于水中带回；

s20、萎凋处理：将上述新梢按一根树芽上带有2片树叶剪取下来，分别记录各树芽的初始重量，将所有树芽摊晾于玻璃皿上，置于温度为30℃，湿度为30%的萎凋室中进行室内自然萎凋5h，每间隔一小时称重一次，并依次记录，待树芽的重量相比于刚剪取时的初始重量的减重率达20~50%后取出；

s30、复水处理：将上述萎凋后的树芽，插于漂浮板上，将漂浮板放在蒸馏水中，使其下端浸没在水中，树叶在水上，进行复水处理18h；待树芽与复水处理前相比增重率达到23~60%时，将水擦试干净后，记录复水处理完后的重量；

s40、干燥：将复水处理后的树芽放入108℃烘箱中24h烘干，记录烘干后的重量；

s50、茶树耐旱性鉴定：利用植物相对含水量公式计算各树芽的相对含水量，若相对含水量结果大于等于57%，则该树芽为耐旱性茶树的树芽；若相对含水量的结果小于57%，则该树芽为干旱敏感性茶树的树芽。

请参照图1-6，本发明的实施例1为：

从茶山中的茶树上采摘当季长势均一且每根上树芽带有5~6片树叶的新梢，如图1所示，放在水中带回。将采摘下来的新梢，按一根树芽上带有2片树叶的标准剪取下来，简称一芽二叶，如图2所示，标号为1、2、3、4，并记录此时的重量，fw0-1、fw0-2、fw0-3、fw0-4。将剪取下来的树芽逐片摊晾于洁净的玻璃皿上，置于25℃，湿度为50%的萎凋室进行自然萎凋7小时使得树芽的减重率为20~50%，每小时称重一次，分别依次记录为fw1-1、fw1-2、fw1-3、fw1-4，fw2-1、fw2-2、fw2-3、fw2-4，fw3-1、fw3-2、fw3-3、fw3-4，fw4-1、fw4-2、fw4-3、fw4-4，fw5-1、fw5-2、fw5-3、fw5-4，fw6-1、fw6-2、fw6-3、fw6-4，fw7-1、fw7-2、fw7-3、fw7-4。将自然萎凋处理后的树芽插在漂浮板上，将漂浮板放在蒸馏水中，树芽下端浸在水中，叶片漂浮在水上，如图4所示。待16h后，树芽增重率达23%~60%时，擦净下端的水后，分别记录此时的树芽重量，为ftw-1、ftw-2、ftw-3、ftw-4，如图5所示。将复水处理完后的树芽放进100℃烘箱中，26h后状态图如图6所示，记录此时的重量为dw-1、dw-2、dw-3、dw-4。分别计算相对含水量，rwc-1%=（（fw7-1）-（dw-1））/（（ftw-1）-（dw-1））*100%；rwc-2%=（（fw7-2）-（dw-2））/（（ftw-2）-（dw-2））*100%；rwc-3%=（（fw7-3）-（dw-3））/（（ftw-3）-（dw-3））*100%；rwc-4%=（（fw7-4）-（dw-4））/（（ftw-4）-（dw-4））*100%，依据rwc%的大小，若相对含水量结果大于等于57%，则该树芽为耐旱性茶树的树芽；若相对含水量的结果小于57%，则该树芽为干旱敏感性茶树的树芽。在对树芽的萎凋处理过程中，树芽因失水而产生局部褐变、呈枯萎状，随萎凋时间的加长，这种变化会加重。在复水处理过程中，通过茎部底端吸水16h，转移到叶片的各个部位，使得整个叶片因吸水而张挺。

本发明的实施例2为：

从茶山中的茶树上采摘当季长势均一且每根上树芽带有5~6片树叶的新梢，如图1所示，放在水中带回。将采摘下来的新梢，按一根树芽上带有2片树叶的标准剪取下来，如图2所示，标号为1、2、3、4，并记录此时的重量，fw0-1、fw0-2、fw0-3、fw0-4。将剪取下来的树芽逐片摊晾于洁净的玻璃皿上，置于35℃，湿度为25%的萎凋室进行自然萎凋3小时使得树芽的减重率为20~50%，每小时称重一次，分别依次记录为fw1-1、fw1-2、fw1-3、fw1-4，fw2-1、fw2-2、fw2-3、fw2-4，fw3-1、fw3-2、fw3-3、fw3-4。将自然萎凋处理后的树芽插在漂浮板上，将漂浮板放在蒸馏水中，树芽下端浸在水中，叶片漂浮在水上，如图4所示。待24h后，树芽增重率达23%~60%，擦净下端的水后，分别记录此时的树芽重量，为ftw-1、ftw-2、ftw-3、ftw-4，如图5所示。将复水处理完后的树芽放进110℃烘箱中，20h后状态图如图6所示，记录此时的重量为dw-1、dw-2、dw-3、dw-4。分别计算相对含水量，rwc-1%=（（fw3-1）-（dw-1））/（（ftw-1）-（dw-1））*100%；rwc-2%=（（fw3-2）-（dw-2））/（（ftw-2）-（dw-2））*100%；rwc-3%=（（fw3-3）-（dw-3））/（（ftw-3）-（dw-3））*100%；rwc-4%=（（fw3-4）-（dw-4））/（（ftw-4）-（dw-4））*100%，依据rwc%的大小，若相对含水量结果大于等于57%，则该树芽为耐旱性茶树的树芽；若相对含水量的结果小于57%，则该树芽为干旱敏感性茶树的树芽。在对树芽的萎凋处理过程中，树芽因失水而产生局部褐变、呈枯萎状，随萎凋时间的加长，这种变化会加重。在复水处理过程中，通过茎部底端吸水24h，转移到叶片的各个部位，使得整个叶片因吸水而张挺。

本发明的实施例3为：

采摘当季长势均一且每根上树芽带有6片树叶的福安大白的新梢，放在水中带回。将采摘下来的新梢，按一根树芽上带有2片树叶的标准剪取下来，并记录3株树芽的重量分别为0.280g、0.405g、0.281g。将剪取下来的树芽逐片摊晾于洁净的玻璃皿上，置于温度为30℃，湿度为30%的萎凋室进行自然萎凋5小时使得树芽的减重率在20%~50%，每小时称重一次，分别依次记录，其中，自然萎凋5小时后，树芽的重量分别为0.174g、0.275g、0.178g。将自然萎凋处理后的树芽插在漂浮板上，将漂浮板放在蒸馏水中，树芽下端浸在水中，叶片漂浮在水上。待静置18h后，树芽增重率在23%~60%，擦净底端的水后，分别记录此时的树芽重量，为0.239g、0.38g、0.26g。将复水处理完后的树芽放进108℃烘箱中烘干至恒重，24h后记录此时的重量为0.048g、0.045g、0.050g。分别计算相对含水量，rwc%分别为68.66%、60.95%、63.60%，因此，由本方法鉴定得出福安大白为耐旱性茶树资源，而根据文献资料可知，福安大白的确为耐旱性茶树资源。同时，由结果可以看出，采用该方法测定时，3次测量标准偏差为0.039，由此表明该方法鉴定结果确可信。

本发明的实施例4为：

采摘当季长势均一且每根上树芽带有6片树叶的香菇白毫的新梢，放在水中带回。将采摘下来的新梢，按一根树芽上带有2片树叶的标准剪取下来，并记录3株树芽的重量分别为0.572g、0.139g、0.298g。将剪取下来的树芽逐片摊晾于洁净的玻璃皿上，置于温度为30℃，湿度为30%的萎凋室进行自然萎凋5小时使得树芽的减重率在20%~50%，每小时称重一次，分别依次记录，其中，自然萎凋5小时后，树芽的重量分别为0.346g、0.075g、0.180g。将自然萎凋处理后的树芽插在漂浮板上，将漂浮板放在蒸馏水中，树芽底端浸在水中，叶片漂浮在水上。待静置18h后，树芽增重率在23%~60%，擦净底端的水后，分别记录此时的树芽重量，为0.557g、0.116g、0.268g。将复水处理完后的树芽放进105℃烘箱中烘干至恒重，24h后记录此时的重量为0.120g、0.029g、0.060g。分别计算相对含水量，rwc%分别为51.72%、52.87%、57.69%，因此，由本方法鉴定得出香菇白毫为干旱敏感性茶树资源，而根据文献资料可知，香菇白毫的确为干旱敏感性茶树资源。同时，由结果可以看出，采用该方法测定时，3次测量的标准偏差为0.031，由此表明该方法鉴定结果确可信。

综上所述，本发明提供了一种鉴定茶树耐旱性的方法，该方法鉴定周期短，大大提高了筛选效率，整个鉴定过程只需2~3天即可完成，相对于传统的操作还需田间观察、杂交育种、培育至少一年，本发明方案大大提高了筛选的效率；操作简捷，本发明方案只需自然萎凋、复水处理、烘干等简单操作，即可实现茶树耐旱性的鉴定；鉴定结果可靠，以相对含水量评估植物的耐旱性，比使用直接含水量更能有效反映植物的生理状态，通过本方法鉴定的结果稳定可信；适用性广，任意季节均可进行实验，将本发明方法应用于福建省茶科所的118个茶树种质资源的鉴定，鉴定结果与茶树种质的实际耐旱性能完全一致。参数设计合理，既保证鉴定效率，又确保鉴定结果的准确性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。