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单词 茶树的结构与品质
释义

【茶树的结构与品质】
 

中国唐朝陆羽所著《茶经》首先叙述了茶的形态和功能。Masters(1844)将阿萨姆茶和中国茶叶片进行对比,认为两者的叶片上均有透明小点的为真茶。Melchior(1925)总结了茶早期的研究成果。

茶叶的结构与品种和生长环境有密切关系,不同品种结构不同,同一品种也因生态因子不同而呈现结构差异,但尽管有复杂的变化,其基本结构不变,表现为典型的背腹叶。

表皮细胞的结构 茶叶由一层表皮细胞包围着整个叶片,分上下表皮。细胞的形状是扁平的板状细胞,排列紧密,无细胞间隙,在表皮细胞外切向壁上敷设一层角质层。角质层的厚薄随品种而异,是鉴定品种嫩度的指标,茶叶界称之为持嫩性。通常角质层的厚度为2~8μm,大叶型茶角质层较薄,约2~4μm,因此,持嫩性好;,中小叶型的角质层较厚,约为4~8μm,持嫩性差,但抗性强。角质层的纹饰各品种有异,栽培茶与野生茶也有很大差别。一般野生茶的表皮角质层厚度为8~10μm。表皮细胞垂直周壁的末端向着外表皮的角质层增厚成为凸缘,将两相邻细胞嵌合起来。角质层包括角质和蜡质,角质的化学成分是不饱和脂肪酸,用苏丹Ⅲ染色可以染成柑红色;蜡质是一类复杂混合物,其主要化学成分是高碳脂肪酸和高碳一元脂肪醇构成的脂,还有少量游离高脂肪酸、游离脂肪醇和高碳烃等。由于角质层的化学成分是不饱和的脂肪酸,因此它具有下列功能:抗旱,抗病虫害,帮助鉴定品种。由于角质层和蜡质的沉积受气候和环境的影响,因此,又可以借助角质层纹饰的鉴定,判别野生茶与栽培茶。薄壁的表皮细胞,外壁往往比较厚。上表皮细胞与下表皮细胞的形态不同。在光学显微镜下观察(正面观)表皮细胞是具有波纹的壁。不同品种波纹不同,同一品种上下表皮的细胞壁波纹也不同。一般说来,上表皮的波纹小于下表皮,上表皮细胞的直径为50μm左右,下表皮细胞的直径为70μm左右。上表皮均为同形细胞,没有分化,在上表皮细胞中有生活的原生质体,其中具有各种细胞器、线粒体、质体、内质网、高尔基体及核糖体,还普遍具有叶绿体。叶绿体的片层比肉细胞中的叶绿体少,但有基粒堆叠。下表皮除普通表皮细胞外,还有由表皮细胞分化的气孔器、腺鳞和表皮毛等附属物。

叶肉结构 茶树的利用器官是叶子。叶子的结构是决定品种和品质的关键,因此,必须对叶细胞有详细的了解。叶肉由两种形状的细胞组成,一种为圆柱形的,像隔栅,故名栅栏细胞,紧密排列在叶肉的上方,内含许多叶绿体,分布在细胞周围,中央有个大液泡;另一种细胞呈不规则形,有大的细胞间隙,排列疏松,故名海绵细胞,排列在叶肉的下方,细胞内含有较少叶绿体,有大的液泡,决定茶的品质成分的多酚类和生物碱都储藏在液泡中。液泡所占面积越大,茶多酚类含量越高,生物碱含量也越高。这些物质含量还与叶的生理功能成正相关。担负运输和支持功能的维管束穿插在叶肉中,此外还有厚壁的硬化细胞(石细胞)。

茶的成熟叶的叶肉具有明显的栅栏组织和海绵组织。栅栏组织与海绵组织的比例及栅栏组织的层数,随品种不同而不一样。但在未成熟时叶肉结构均相同。随着叶的分化发育至成熟,在一个新梢上从芽头至开展的叶,叶位不同,结构也不同。1芽1叶(芽头下面的第1片叶):叶肉的细胞分化不明显,叶肉内的叶绿体堆叠较少。基粒片层较疏,具有分散的液泡,在细胞质中有线粒体、内质网和丰富的单核糖体,因此茶芽头和幼叶中氨基酸含量较高。1芽2叶(芽头下面的第2片叶)叶肉细胞已分化为栅栏组织和海绵组织。在海绵组织中细胞间隙小,细胞排列整齐;液泡合并形成大液泡,叶绿体中具有淀粉粒,单核糖体仍较丰富。1芽3叶(芽头下面的第3片叶):叶肉细胞分化完全成熟,海绵组织中胞间隙较大,具有1~2层栅栏组织。叶肉细胞中的单核糖体聚合成多核糖体,说明mRNA细丝将单核糖体串连成多聚核糖体。多聚核糖体才具有合成蛋白质的功能。因此,在采摘茶叶时应注意到茶叶的生物学特征。制作红茶、绿茶以采摘1芽2~3叶为鲜爽度最佳,若采摘过老的叶会降低鲜爽度,降低品质。

茶的叶肉组织随着品种与气候因素而变化。通常是大叶型茶的叶肉具有一层栅栏组织,栅栏组织与海绵组织之比为1:2;中小叶型茶有栅栏组织2~3层,栅栏组织与海绵组织之比为1:1。

叶肉细胞内行使呼吸作用的线粒体,也较丰富。尤其是野生茶具有发达的线粒体。

茶叶中的硬化细胞 叶肉细胞除薄壁细胞外,还有起支持作用的厚壁细胞即硬化细胞。茶树除胚和幼嫩器官外,几乎全身都有石细胞的存在。石细胞是指硬化细胞中近于等径形的细胞,而茶叶中的石细胞多为分枝的或长条形的,故称之为硬化细胞。叶中的硬化细胞由于形态各式各样,早在19世纪中后期便开始为人们所重视,并认为可以作为属内分种的特征。Forster(1944)和Barua(1959)等反复证明硬化细胞在植物分类学上的鉴定价值。通过扫描电镜的观察,茶叶硬化细胞的形态与细胞壁上木质素沉积的纹饰,各品种有所不同。硬化细胞是死细胞,但在形成过程中细胞腔内仍具有细胞器,如内质网、核糖体,只是这些细胞器处于退化溶解状态。茶叶硬化细胞均为异细胞型的硬化细胞,从形态上分为两大类型:一类不具分枝,形似毛状,称为毛状硬化细胞。在扫描电镜下观察其壁纹为水波纹,较细密,有明显的孔穴。另一类据细胞大小和分枝的繁简而分为树状的、星状的、骨状的和纺锤状的,分别存在于不同的品种中,可以作为品种鉴定的标志之一。从大类群可分为如下几类:大叶形的:星状,分布在海绵组织间,两头不与上下表皮接触。中叶形的:又分两种,一种为树状的,像树兜,横穿整个叶肉组织,两端接触下下表皮;另一种为骨头状的,分枝简化,两端与上下表皮相接触,起梁柱作用。小叶形的:骨状,主体细长,无分枝,两端与上下表皮相接触。野生茶绝大数是乔木大叶形,它们的硬化细胞都是树枝状的,形大,主体长,多分枝,壁厚16~22μm,端头具爪状尖突,主体和分枝上都有小刺。

叶脉 叶脉是叶肉中的有限维管束,成网状分布,维管束的结构与茎中的相似。

随着人们对天然饮料的追求,茶必将成为21世纪饮料之王。目前茶与人体健康已成为近几年来国内外有关科学家探索的热门课题,要了解茶对人体的保健功能,必将涉及到茶叶自身的结构与功能的关系。因此,对茶叶的细微结构还必须作深入研究。

【参考文献】:

1 Forster A S.Sturcture and development of sclereids in the petiole of Camellia japonica L.Bull.Torrey Bot.Club.1944,71:302~326

2 Metoalfe C R.Anatomy of Dicotyledons.Clarendon Press.Oxford,England,1957,190,396

3 Barua P K,A C Dutta.Phytomorph.,1959,9(4):372~381

4 李正理.植物杂志,1978

5 严学成.植物学报,1980,22(4)

6 严学成.植物学报,1981,23(4)

7 严学成.植物学报,1982,24(4)

8 吴振铎.中华农学会,新第47期

(华南农业大学严学成撰)

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