当茶树在遭受低温胁迫或冻害后，叶片会出现红变、焦枯、卷缩、易脱落及黑色斑点等现象，造成茶叶产量和品质的下降，严重阻碍了当地茶产业的持续发展。因此，探索茶树平稳越冬和度过早春倒春寒时期的快速有效方法，使其免受冻害和冷害，对区域经济发展具有重要意义。

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinicacid，ALA)是生物体合成叶绿素、血红素和维生素B12等四吡咯类化合物的前体物质，较早于1953年在鸭血中被发现，并且确定是原卟啉的来源，是一种广泛存在于微生物、植物和动物细胞中的非蛋白类五碳氨基酸。研究表明，ALA具有调节叶绿素合成、提高叶绿素和捕光系统Ⅱ的稳定性及光合效率、促进组织分化等作用，并且可通过增强抗氧化防御系统、维持离子平衡、促进渗透调节提高植物抗性。

实验数据表明

1、外源ALA对低温胁迫下茶树叶片叶绿素合成代谢通路中间产物的影响

1.1对内源ALA的影响

ALA是合成叶绿素的前体物质，它通过合成代谢反应形成原卟啉Ⅸ、Mg-原卟啉Ⅸ和原叶绿素酸酯，然后原叶绿素酸酯在原叶绿素酸酯氧化还原酶（POR）作用下生成叶绿素。

由图1可以看出，低温条件下，喷施外源ALA显著提高了“陕茶1号”内源ALA含量，且随着外源ALA质量浓度升高，内源ALA含量呈逐渐上升趋势；外源ALA质量浓度为50mg／L时，内源ALA含量达到较大值，与对照组相比增加了90.7％。低温胁迫下，喷施外源ALA质量浓度为10和30mg／L时，能显著提高“金牡丹”内源含量；而用50mg／L外源ALA处理后，内源ALA含量较对照组下降了1.5％，但二者无显著差异。这说明在低温胁迫下，一定质量浓度外源ALA对茶树叶片内源ALA的积累具有促进作用。

1.2对叶绿素合成前体物质的影响

由图2可以看出，低温条件下，喷施外源ALA后，两个茶树品种的原卟啉Ⅸ含量均明显增加，且随着外源ALA质量浓度的升高呈上升趋势；质量浓度为50mg／L时，两个茶树品种原卟啉Ⅸ含量均达到较大值，分别比对照组显著提高了8.7％和7.2％。

从图3可知，低温条件下，喷施外源ALA质量浓度为10和30 mg／L时，‘陕茶1号’叶片中Mg一原卟啉Ⅸ含量没有显著变化；而用50 mg／L外源ALA处理后，Mg一原卟啉Ⅸ含量较对照提高了 9.2％，达到显著差异水平。‘金牡丹’Mg一原卟啉Ⅸ含量随着外源ALA质量浓度的升高呈先升后降的变化趋势，外源ALA质量浓度为10和30mg／L时，较对照组分别提高了9.3％和8.6％，具有显著差异。

外源ALA对低温胁迫下茶树叶片原叶绿素酸酯的影响

由图4可知，与对照相比，低温条件下，外源ALA处理均提高了‘陕茶1号’的原叶绿素酸酯含量，外源ALA质量浓度为30和50mg／L时，较对照提高了12.0％和13.0％，差异显著。低温条件下，‘金牡丹’原叶绿素酸酯含量随着外源ALA处理质量浓度的增大呈先上升后下降趋势，当外源 ALA质量浓度为30 mg／L时达到较大值，与对照相比显著提高了11.5％；外源ALA质量浓度为50 mg／L时，原叶绿素酸酯含量略有下降，但与对照组差异不显著。

1.3对叶绿素含量的影响

叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，它能够将吸收的光能进行传递、分配和转运，其含量变化与光合速率有密切关系。

由表1可知，低温胁迫条件下，喷施外源ALA质量浓度为50mg／L时，显著提高了‘陕茶1号’的Chla、Chlb和Chl（a+b）含量，分别较对照组增加6.7％，34.6％和20.0％；但由于Chlb的上升幅度大于Chla，导致随着喷施ALA质量浓度升高，Chla／Chlb呈逐渐下降趋势。与对照相比，喷施外源ALA均提升了‘金牡丹’的叶绿素含量，外源ALA质量浓度为30mg／L时，Chla、Chlb和Chl(a+b)含量分别较对照增加了7.o％，21.7％，13.6％，而3个ALA处理间未呈现明显区别；外源ALA质量浓度为10mg／L时，‘金牡丹’Chla／Chlb达到较大值，较对照组提高4.6％；外源ALA质量浓度为30mg／L时Chla／Chlb值较低，较对照组降低12.8％。

2、外源ALA对低温胁迫下茶树叶片光合气体交换参数的影响

光合作用是植物进行能量积累与物质转化的主要过程，温度等环境因子会影响植物的光合作用，并进一步影响植物的生长。由表2可知，不同质量浓度的外源ALA处理提高了‘陕茶1号’的Pn、Ci、Gs、Tr，与对照组相比50mg／L处理提升幅度较大，分别提高了66.7％，4.6％，15.4％和28.1％，且差异显著；而WUE和Ls随着外源ALA质量浓度上升呈降低趋势，50mg／L时下降幅度较大，分别下降了51.8％和37.0％。与对照相比，外源ALA质量浓度为30mg／L时，‘金牡丹’的Pn、Ci、Gs、Tr，分别增高12.1％，16.7％，6.3％和16.4％，而WUE和Ls分别下降21.9％和25.0％，且差异显著。

3、外源ALA对低温胁迫下茶树叶片叶绿素荧光参数的影响

3.1对PSⅡ较大光化学效率的影响

绿色植物叶片PSⅡ反应中心的活性是逆境胁迫下易受到影响的生理过程之一。如图5所示，外源ALA处理均显著增加了低温胁迫下‘陕茶1号’PSⅡ较大光化学效率，外源ALA质量浓度达到50mg／L时PSⅡ较大光化学效率达到较大值，比对照组显著增加了6.1％。随着外源ALA质量浓度升高，‘金牡丹’的PSⅡ较大光化学效率呈先上升后下降趋势，外源ALA质量浓度为10mg／L时达到较大值，较对照组显著提高了5.4％。

3.2对PSⅡ潜在活性的影响

由图6可知，外源ALA质量浓度为30和50mg／L时，‘陕茶1号’茶树叶片的PSⅡ潜在活性分别较对照组增加13.4％和9.1％，差异显著。与对照相比，喷施10，30，50mg／L外源ALA均显著提高了‘金牡丹’茶树叶片的PSⅡ潜在活性，分别较对照组显著增加21.1％，12.6％和13.4％，然而外源ALA各处理间无显著性差异。

分析与讨论

ALA是合成叶绿素的前体物质，原卟啉Ⅸ、Mg-原卟啉Ⅸ、原叶绿素酸酯是叶绿素合成途径中的中间产物，内源ALA的转化水平决定着叶绿素含量，叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，叶绿素含量高低与植物光合作用能力有密切关系。前人研究发现，低温会破坏叶绿体的超微结构，降低叶绿素含量，阻碍植物对光能的吸收利用，从而抑制光合速率，使同化物累积减少，并且温度越低，持续时间越长，叶绿素含量降低程度越明显，同时会直接损伤茶树叶片的PSⅡ反应中心，致使过剩的激发能大量积累于PSⅡ反应中心，从而导致茶树等绿色植物光合作用能力减弱。外源ALA能够提高低温胁迫下油菜幼苗和巴西蕉幼苗的叶绿素含量。

本试验结果显示，与对照相比，外源ALA处理显著提高了2个茶树品种的内源ALA含量，同时叶绿素合成途径中的中间产物原卟啉Ⅸ、Mg一原卟啉Ⅸ和原叶绿素酸酯也有所提高，这与盐胁迫条件下外源ALA提升黄瓜幼苗叶绿素合成途径中间产物含量的研究结果一致，表明外源ALA促进了茶树叶片内源ALA的合成，保障了ALA的转化水平，进而提高了原卟啉Ⅸ、Mg一原卟啉Ⅸ和原叶绿素酸酯含量。

原叶绿素酸酯在原叶绿素酸酯氧化还原酶(ROR)的作用下生成叶绿素，在叶绿素合酶(CS)的作用下合成Chla，Chla进一步在叶绿素a加氧酶(CAO)的催化下转化成Chlb，当‘陕茶1号’和‘金牡丹’经外源ALA喷施后，与低温胁迫对照相比，Chla、Chlb和Chl(a+b)含量明显增加，这与安玉艳等对春茶的试验结果一致。这是由于外源ALA促进了内源ALA在一系列酶促作用下向原叶绿素酸酯的转化，并进一步促进了叶绿素的合成。Chla和Chlb是光合生物系统中的主要捕光色素，通过增加捕光色素的合成，有利于提高茶树在低温条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)的光合能力。

综上所述，外源5-ALA可以调节茶树叶片内源5-ALA的转化水平，促进茶树叶片叶绿素积累，提高茶树叶片PSⅡ原初光能转化效率，减轻低温对PSⅡ反应中心的损伤程度，促进叶片PSⅡ捕获光能，有利于提高光合电子传递效率，促进茶树叶片对光能的利用及碳同化，缓解低温胁迫下茶树气孔限制因子，进而提升光合速率。此外，由于不同茶树品种对低温的响应不同，能有效提高茶树应对低温能力的外源5-ALA较适质量浓度也不同，低温敏感型茶树对外源5-ALA的响应更为敏感。然而植物应对低温胁迫及抗性调节受多方面因素影响，如代谢通路、时间、温度、物种、地域、相关基因表达等，为了进一步明确外源5-ALA对茶树抗寒的缓解作用，后续可通过转录组、代谢组等组学技术深入挖掘外源ALA提高茶树抗寒性的响应机制。