近日，農業(yè)農村部茶葉質量監(jiān)督檢驗測試中心（以下簡稱茶葉質檢中心）在茶葉中赤霉酸（GA3）檢測技術與代謝行為研究中取得新進展，建立了茶葉中13種植物激素高靈敏檢測方法，首次發(fā)現(xiàn)外源GA3在茶樹新梢中形成代謝產物iso-GA3，揭示了GA3與iso-GA3在茶樹種植、加工以及沖泡過程中的遷移轉化規(guī)律，相關研究在Journal of Agricultural and Food Chemistry、Journal of Chromatography B和《食品科學》上發(fā)表。
GA3是一種植物內源激素，亦是一種廣譜性植物生長調節(jié)劑，具有促使茶樹新梢提早萌發(fā)和促進新梢生長作用，從而提高茶葉產量。茶樹新梢中GA3含量極低，對檢測方法的靈敏度要求非常高；外源GA3在茶葉中的降解動態(tài)規(guī)律尚不清楚，不利于GA3在茶樹上的安全使用與茶葉中GA3質量安全管控。茶葉質檢中心利用現(xiàn)代質譜技術，建立了茶葉中GA3等13種植物激素UHPLC-MS/MS高靈敏檢測方法。該方法采用分散固相萃?。―-SPE）與混合模式陰離子交換柱（MAX-SPE）固相萃取富集純化技術，實現(xiàn)了茶樹鮮葉中赤霉素、生長激素、細胞分裂素、脫落酸等13種植物激素高靈敏精準定量分析。
該方法應用于茶樹休眠期、光誘導處理、外源激素處理以及蟲害脅迫下植物激素含量的變化差異。研究發(fā)現(xiàn)，茶樹新梢從進入休眠期開始到第二年新梢萌發(fā)的過程中，越冬芽中GAs與IAA的含量都呈現(xiàn)整體上升的趨勢，而ABA含量先降低后升高；不同光源對茶樹新梢激素含量存在顯著影響，紅光是維持GA1與GA20含量在正常水平的主要光源，綠光、紫光以及紅白光下能夠促進ABA含量增加，黃光則抑制IAA、ABA、GA1及GA20的生成；外源GA3誘導GA1含量上升，ABA，GA4和IAA的含量急劇下降；JA誘導激素變化的結果則與GA3相反；茶樹在茶尺蠖蟲害下發(fā)生植物應激反應，GA4和ABA含量降低，GA1含量顯著上升，從而抵抗蟲害脅迫。
此外，茶葉質檢中心研究團隊通過田間試驗探究了外源GA3在茶葉生產過程中的代謝行為，首次發(fā)現(xiàn)了茶葉中GA3轉化為iso-GA3，揭示了茶葉種植、加工與沖泡過程中GA3與iso-GA3降解動態(tài)規(guī)律。在種植過程中，茶樹新梢中GA3根據一階動力學方程擬合，消解的半衰期為2.46～2.74d；GA3在該過程中容易轉化為iso-GA3，該代謝產物具有比母體GA3更長的殘留時間；同時，外施GA3可以增加促進生長的內源植物激素的比例，并導致茶樹快速生長。
在紅茶、綠茶加工過程中，GA3大量轉化為iso-GA3，導致干茶中iso-GA3的含量遠高于GA3；通過比較兩種不同加工方式對目標物殘留行為的影響，發(fā)現(xiàn)綠茶加工過程中的殺青環(huán)節(jié)對GA3以及iso-GA3的降解發(fā)揮重要作用。在沖泡過程中，GA3和iso-GA3的浸出率為77.3％～94.5％。該研究為外源GA3在茶園中安全使用與茶葉中GA3風險評估提供了技術支撐與基礎數(shù)據。
該研究得到中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學基金和現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系項目資助。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.jafc.0c06025
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1570023219318355
http://www.spkx.net.cn/CN/10.7506/spkx1002-6630-20190528-348
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