Effects of Space Treatment on Biological and Growth Characteristics of Camellia sinensis

doi:10.11983/CBB20035

Abstract

Abstract: Six SP₁ lines of Camellia sinensis carried by Shenzhou No.8 spacecraft were used as materials to study the effects of space flight on leaf morphology, chlorophyll fluorescence parameters, content of photosynthetic pigment and soluble sugar and protein, and quality components of Wuyimingcong. The growth and physiological characteristics of Wuyimingcong after space treatment were analyzed for subsequent variety selection. The results showed that leaf length, leaf width, internode length, and leaf area of the six SP₁ lines of Wuyimingcong were affected by space flight. Space treatment significantly increased the leaf areas of varieties of Queshe, Rougui, and Qidan, the chlorophyll contents and carotenoid contents of Queshe, Qidan, Rougui, and Jinmaohou varieties, as well as their instantaneous chlorophyll fluorescence (F_t) and quantum efficiency (Qy). After space flight, the contents of soluble sugar increased and the contents of protein decreased. The contents of amino acids and tea polyphenols decreased while the contents of total catechins and caffeine increased. Based on the above indexes, Queshe can be selected as a useful mutant line among the six SP₁ lines of Wuyimingcong.

Key words: chlorophyll fluorescence, morphological characteristics, Oolong tea, physiological characteristics, quality components, space treatment

Jianfu Liu, Yucai Chen, Wenjian Wang, Hechuan Wang, Jinfu Cai, Mingyuan Wang, Dandan Li, Bin Zhang, Kun Huang. Effects of Space Treatment on Biological and Growth Characteristics of Camellia sinensis[J]. Chinese Bulletin of Botany, 2020, 55(5): 564-572.

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Figures/Tables 6

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Wuyi mingcong	Leaf length (cm)		Leaf width (cm)		Internode length (cm)		Leaf area (cm²)
Wuyi mingcong	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment
Rougui	9.84±0.39	10.65±0.38*	3.11±0.24	4.12±0.19*	2.93±0.35	3.26±0.06*	21.42±0.31	30.71±0.28*
Jinmaohou	10.91±0.17	8.83±0.13*	3.57±0.19	3.81±0.03	3.12±0.38	3.38±0.11	24.26±0.18	23.55±0.08
Tieluohan	10.20±0.49	9.12±1.72*	4.50±0.51	3.54±0.43*	2.99±0.40	3.13±0.12	32.13±0.50	22.60±0.57*
Qidan	8.50±0.45	8.63±0.40	3.29±0.25	3.95±0.13*	3.16±0.53	3.38±0.34	19.58±0.35	23.86±0.26*
Queshe	7.35±0.44	9.61±0.69*	3.05±0.20	3.73±0.45*	3.03±0.24	3.43±0.09*	15.69±0.23	25.09±0.57*
Aijiaowulong	7.01±0.79	8.73±1.80*	3.17±0.26	2.91±0.03*	3.08±0.23	3.57±0.25*	15.56±0.53	17.78±0.42

Wuyi mingcong	Leaf length (cm)		Leaf width (cm)		Internode length (cm)		Leaf area (cm²)
Wuyi mingcong	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment
Rougui	9.84±0.39	10.65±0.38*	3.11±0.24	4.12±0.19*	2.93±0.35	3.26±0.06*	21.42±0.31	30.71±0.28*
Jinmaohou	10.91±0.17	8.83±0.13*	3.57±0.19	3.81±0.03	3.12±0.38	3.38±0.11	24.26±0.18	23.55±0.08
Tieluohan	10.20±0.49	9.12±1.72*	4.50±0.51	3.54±0.43*	2.99±0.40	3.13±0.12	32.13±0.50	22.60±0.57*
Qidan	8.50±0.45	8.63±0.40	3.29±0.25	3.95±0.13*	3.16±0.53	3.38±0.34	19.58±0.35	23.86±0.26*
Queshe	7.35±0.44	9.61±0.69*	3.05±0.20	3.73±0.45*	3.03±0.24	3.43±0.09*	15.69±0.23	25.09±0.57*
Aijiaowulong	7.01±0.79	8.73±1.80*	3.17±0.26	2.91±0.03*	3.08±0.23	3.57±0.25*	15.56±0.53	17.78±0.42

Wuyimingcong	Chlorophyll a (mg·g^-1)		Chlorophyll b (mg·g^-1)		Total chlorophyll (mg·g^-1)		Carotenoid (mg·g^-1)
Wuyimingcong	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment
Rougui	1.98±0.26	2.65±0.43*	0.66±0.12	0.98±0.15*	2.64±0.90	3.63±0.67*	0.55±0.02	0.71±0.05*
Jinmaohou	1.92±0.29	2.28±0.24*	0.78±0.26	0.88±0.17	2.70±0.09	3.16±0.30*	0.51±0.03	0.69±0.04*
Tieluohan	2.06±0.13	2.16±0.31	0.82±0.15	0.83±0.16	2.86±0.34	2.99±0.51	0.49±0.02	0.53±0.02
Qidan	1.04±0.21	2.04±0.12*	0.36±0.16	0.78±0.17*	1.40±0.12	2.82±0.58*	0.28±0.05	0.44±0.03*
Queshe	2.10±0.14	4.24±0.27*	0.70±0.27	1.60±0.47*	2.80±0.78	5.84±0.74*	0.50±0.04	0.98±0.03*
Aijiaowulong	2.38±0.21	2.56±0.14	0.76±0.28	0.94±0.11	3.14±0.24	3.50±0.91	0.47±0.03	0.50±0.02

Wuyimingcong	Chlorophyll a (mg·g^-1)		Chlorophyll b (mg·g^-1)		Total chlorophyll (mg·g^-1)		Carotenoid (mg·g^-1)
Wuyimingcong	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment	Control	Space treatment
Rougui	1.98±0.26	2.65±0.43*	0.66±0.12	0.98±0.15*	2.64±0.90	3.63±0.67*	0.55±0.02	0.71±0.05*
Jinmaohou	1.92±0.29	2.28±0.24*	0.78±0.26	0.88±0.17	2.70±0.09	3.16±0.30*	0.51±0.03	0.69±0.04*
Tieluohan	2.06±0.13	2.16±0.31	0.82±0.15	0.83±0.16	2.86±0.34	2.99±0.51	0.49±0.02	0.53±0.02
Qidan	1.04±0.21	2.04±0.12*	0.36±0.16	0.78±0.17*	1.40±0.12	2.82±0.58*	0.28±0.05	0.44±0.03*
Queshe	2.10±0.14	4.24±0.27*	0.70±0.27	1.60±0.47*	2.80±0.78	5.84±0.74*	0.50±0.04	0.98±0.03*
Aijiaowulong	2.38±0.21	2.56±0.14	0.76±0.28	0.94±0.11	3.14±0.24	3.50±0.91	0.47±0.03	0.50±0.02