茶籽萌发生理 -- 啖茗小馆

茶树的繁殖可以分有性繁殖和无性繁殖。前者如种子繁殖，后者如扦插与压条繁殖，以及近年来兴起的细胞与组织培养。
    茶树是一种异花授粉植物，在遗传特性上是高度杂合的，这是因为种子中的胚是从亲本的雌蕊和花粉得到不同的染色体组合，所以在遗传上不同于两个亲本。在田间条件下相应地出现生长状况的不一致性。相反，营养繁殖和体细胞再生体的植株只含有亲本的遗传信息。因此用无性繁殖法育苗时，茶园中的群体生长便很大程度上表现为均匀和整齐一致。
    1．茶籽萌发生理
    刚采收的茶籽，即使放在适宜的条件下，也不能萌发，这是因为茶籽正处于休眠状态、茶籽休眠的主要特点与芽休眼相似，是生长的中止。茶籽休眠也是对不良环境条件适应的有效手段。由于休眠的存在，使得种子不会在秋季采收后的不利环境条件下萌发，而只有当外界条件适宜时，才能萌发。通过休眠，种子能巧妙地避免寒冷与干燥等不利条件的影响，因而能够在低温干旱的环境下安全地生存。
    在生产上，茶籽播种前常采用浸种催芽，提高茶籽生活力。凡经过水选浸种的可以提前11天左右发芽，增进发芽率达13％。茶籽种皮较厚，经过浸种后，组织变松软，透性增加，渗透压增大，有利于气体交换，有利于水分的吸收，因而内在有机物质因吸水而分解，使营养物质增加，这些都有利于萌发。茶籽发芽过程中最重要的生理活性，是胚恢复生长并发育为独立的幼苗，茶籽开始发芽时所发生的主要变化有：茶籽发生水合作用；呼吸作用增加；酶的周转加快；核酸增加；贮藏物质转化为可溶性产物并运输到胚中，用于合成细胞的组成部分，细胞分裂次数增加，体积也随之增大，最后分化为组织和器官。
    （1）茶籽萌发过程中的水合作用
    茶籽必须吸水才能增加原生质的水合作用，并启动与发芽有关的代谢作用链。吸水使坚硬的种壳变软，子叶、胚吸水膨胀，种壳破裂，使胚根最先露出。不论茶籽原有含水量多少，要达到破壳萌发，一般含水量要达50～60％。茶籽萌发过程中吸水有一定阶段性，先高后低，到萌芽出土，含水又有回升。休眠期的茶籽含水量约为20％，到破壳期露胚根时含水量上升到50～60％，以后吸水转缓，到幼苗出土时含水量达70％～75％。这是由于萌发初期子叶原生质胶状物质急速转化为溶胶状态，需要大量水分。胚根、胚芽露出时，因新组织能吸收部分水分，含水量稍有下降。胚芽出土伸长期，细胞扩大，水分又增加。
    （2）茶籽萌发过程中的呼吸作用
    休眠期茶籽的吸氧量特别少，但当茶籽萌发吸水时就迅速增加，一般和吸水速率呈相关性。但当茶籽呼吸活性增加之后，对氧的吸收即趋稳定。
    呼吸作用包含主要是淀粉、糖、蛋白质、脂肪等有机成分的氧化分解，同时产生大量ATP形式的能量，用于合成种子储藏组织内贮备养料分解时所需要的酶，以及随之而来的幼苗细胞成分的形成。
    ①碳水化合物的变化   茶籽休眠时含有少量淀粉酶，在发芽初期，不溶性的淀粉和贮藏糖类转变为可溶性糖类、以后随着前发过程的进展，淀粉酶和磷酸化酶的活性增强，因此淀粉含量明显减少，比休眠时大约减少一半以上，同时可溶性糖类从子叶组织运往胚的生长部分。
    ②蛋白质和有机酸的转化   茶籽含蛋白质约10％左右，茶籽萌发新组织，氮源来自于叶贮藏的蛋白质。贮藏蛋白质的减少伴随着氨基酸和酰胺的增加，接着在胚的各生长部分合成新的蛋白质。茶籽萌发过程中，蛋白质含量显著减少，由休眠到前发约减少50％。而氨基酸到萌发时增加到34％左右，有的可增至60～70％。变化进程如图。

茶籽萌芽过程中氨基酸和蛋白质的变化

茶籽除含氨基酸外，还有柠檬酸、苹果酸和草酸等各种有机酸。其变化进程是，休眠茶籽中柠檬酸的含量占有机酸含量的绝大部分，萌发40天以后的幼苗，柠檬酸大量增加，并同时形成苹果酸和天门冬酰胺，此时，苹果酸大部分存在子叶中。萌发后的幼苗根系苹果酸、草酸的含量比茎多；在60天的幼苗中可见到少量奎宁酸的合成，并由茎部转入叶部，它可促进多酚类化合物的合成。
③脂肪的变化茶籽含粗脂肪约25～35％，到前发时，含量就逐渐下降，胚根胚芽出现时，比原始量减少40％。

    贮藏在茶籽内的脂肪首先在酯酶作用下水解为甘油和脂肪酸。水解产生的脂肪酸有的重新用于合成磷脂和糖脂，这些物质是细胞器和膜的必需成分。但是，大部分脂肪酸则转化为乙酸输酶A，然后经逆转的糖酵解途径合成糖。
    （3）茶籽萌发过程中的核酸变化
    幼苗生长时需合成蛋白质。核酸在细胞核内起着遗传信息的贮存和表达的作用，此外，在蛋白质的合成中也有重要作用。一般而言，发芽时子叶中的核酸减少，胚中核酸增加。
    （4）茶籽萌发过程中酶活性和多酚类化合物的变化
    茶籽由休眠到萌发，由于氧化还原作用而产生了各种酶，如过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶等。休眠茶籽的胚、子叶和皮膜中存有过氧化物酶，没有多酚氧化酶。而过氧化物酶主要在胚中，贮存量比子叶约多1倍。但经过萌发后，不但形成多酚氧化酶，而且过氧化酶随着呼吸作用的增加而增加。
    茶树新陈代谢以酚类化合物——茶单宁转化为主，茶籽休眠时有少量茶单宁，这主要是在胚发育过程中形成的。当茶籽吸胀后便把贮藏物转化为酚类化合物，当叶片形成时茶多酚含量迅速增加，这是由于茶多酚的形成主要依赖叶片的缘故。

相关推荐