鋁（Al）毒害是限制植物在酸性環境中生長的一個關鍵因素，茶樹 (Camellia sinensis ) 適合生長在pH為4.5-6.5的酸性土壤中，同時茶樹是一種典型的富鋁植物，成熟葉片可富集大量的鋁，而不出現鋁中毒癥狀，但過高的鋁濃度仍影響茶樹的生長發育。近來研究發現硫化氫（H2S）作為一種氣體信號分子，可以調節植物生長，提高植物對干旱、鹽、溫度和金屬脅迫的耐受性。本文以H2S為切入點，旨在探索其在茶樹應對鋁脅迫中發揮的作用，以期為茶樹響應Al富集和降低Al含量提供新的思路和技術參考。

2024年7月，Beverage Plant Research 在線發表了南京農業大學王玉花教授團隊題為Exogenous hydrogen sulfide enhanced Al stress tolerance in tea plant (Camellia sinensis) 的研究論文。

研究發現，2 mM和4 mM Al處理比正常0.4 mM Al培養下的茶苗新根發生少，提前施加H2S，使得H2S + Al處理比單獨Al處理下的茶苗根系發生多，而PAG（H2S清除劑）+Al則顯著抑制茶苗的生長發育。此外，PAG則不僅抑制茶苗根系的正常發育，同時抑制茶苗葉片的生長，葉片從脈部開始有失綠現象，甚至出現部分葉片脫落。而后發現在Al脅迫下，H2S直接減少Al在茶樹根部的富集，促進Al的轉運，而PAG增加Al的積累，抑制Al的轉運。不僅如此，H2S還通過促進茶樹根系活性，調節不同組織Ca、Mg、Zn、Mn、Fe含量及轉移率等維持離子穩態，增加葉綠素含量和維持超微結構穩態，調節抗氧化途徑相關的物質和茶樹成分等多個途徑緩解Al毒對茶樹的破壞，這些途徑有效增加茶樹的耐鋁性。


圖1 不同組合處理下茶苗植株的表型
a: 0.4Al, b: H2S+ 0.4Al, c: PAG + 0.4Al, d: 2Al, e: H2S + 2Al, f: PAG + 2Al, g: 4Al, h:H2S + 4Al, i: PAG + 4Al

南京農業大學園藝學院王玉花教授為該文通訊作者，邢安琪和疏再發為該論文共同第一作者。研究受國家自然科學基金（31972457）、江蘇省農業產業技術體系（JATS[2023]416）和江蘇省自然資源科學技術基金（2022018）資助。

特邀作者：邢安琪、疏再發
編輯：顧笑寅

來源: 中國茶葉學會

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