镁离子对植物的生长具有重要的作用,植物组织中的镁离子需要达到1.5—3.5 mg/g左右才最有利于植物生长。镁影响植物的叶绿素合成、光合作用和蛋白质合成等生理生化过程,进而影响植物的生长发育和产量的形成。茶树种植过程中,不管是以土壤还是溶液作为培养介质,养分元素是混合存在的,根系对不同养分元素的吸收是同时进行的。因此,茶树在吸收镁元素的过程中,不同元素之间相互作用会对其吸收能力产生影响。
该研究探索了离子干扰对茶树镁离子吸收与积累的影响发现,不同元素对不同茶树品种镁离子吸收的影响趋势相似,但强度存在一定差异。当溶液中只有镁离子时,茶树对镁离子的吸收速率大,需求量高,吸收达到平衡时,茶树根系的镁含量最高。当溶液中只有氮、磷及钾离子单独存在时,可降低茶树对镁离子的吸收速率,降低对镁的需求量,达到平衡时,茶树根系的镁含量较低,但氮、磷及钾等三种元素对茶树根系镁离子积累的影响差异不显著。其次,随着离子种类的增加,茶树对镁离子吸收速率逐渐下降,需求量不断降低,积累量呈下降趋势。此外,本研究发现,茶树根系中的CsMGT5基因表达强度越大,茶树根系吸收镁离子的速率越快,根系中的镁离子含量越高。该研究对于实践生产中利用镁调控茶树生长具有重要的指导意义。
该成果近日以“Ion Interference Reduces the Uptake and Accumulation of Magnesium Ions in Tea Plants (Camellia sinensis)”为题发表在《Plants》期刊。我校茶与食品学院2022级茶学专业本科生邹济霜为第一作者,贾小丽教授为通讯作者。
以上研究得到了2022年国家级大学生创新训练计划项目重点项目(编号202210397001S)和2023年国家级大学生创新训练计划项目(编号202310397003、202310397013)的资助。
图:离子干扰对茶树根系镁离子吸收积累的影响