茶树是富氟植物,90%以上的氟主要存在于叶片中,饮茶是人们摄取氟的主要方式之一。氟是人体的必需元素,适量的摄入对人体有益,但长期过量摄入会危害健康。目前,关于茶树氟聚集的分子机制尚不清楚。本研究以水培低聚氟、高聚氟茶树品种为试验材料,研究了氟在茶树叶片的分布规律以及不同浓度氟胁迫下茶树生理生化特性;通过转录组差异分析,以期明确茶树中可能的富氟机制,为茶树中氟含量调控技术研究提供一定理论基础,主要研究结果如下:1.采用氟选择电极法,研究了不同品种、不同季节和不同叶位茶树中氟含量的差异。测定了27个茶树品种（系）连续五年春季一芽五叶的氟含量,其中湘波绿（XBL）属低聚氟茶树品种,春季氟含量均值为96.0±13.9 mg/kg,浙农139（ZN139）属高聚氟茶树品种,春季氟含量均值为198.7±56.6 mg/kg。不同季节一芽五叶XBL氟含量高低依次为:夏季>秋季>春季,ZN139一芽五叶氟含量高低依次为:夏季>春季>秋季。不同叶位的XBL和ZN139氟含量高低均为:第五叶>第四叶>一芽一叶,且以XBL的一芽一叶春季氟含量最低,仅为42.7±24.8 mg/kg。2.采用水培方式,研究了氟胁迫对XBL和ZN139叶片与根系生长、儿茶素组成、色素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,XBL在低浓度氟胁迫条件下（10 mg/L）,叶片和根系生长即被抑制,且随着浓度升高,叶片出现了赤红色的斑点,根系生长受到明显抑制;而ZN139仅在高浓度氟胁迫条件下（50 mg/L）,出现叶片轻微黄化现象,但根系生长显著增强。不同浓度氟胁迫条件下,酯型儿茶素（EGCG）、简单儿茶素（EGC、DL-C、EC）咖啡碱、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在ZN139中含量均显著高于XBL中的含量。高氟处理导致了Fv/Fm降低。XBL各处理较对照升高,ZN139各处理较对照降低,证明适量氟胁迫下增加了XBL的热耗散,降低了其光能利用效率,而ZN139正好相反。在50mg/L高浓度氟胁迫下,XBL根系中SOD活性基本保持不变,而ZN139根系中SOD活性显著下降,但仍显著高于XBL。随着氟浓度的增加,品种间POD活性差异显著。3.采用高通量测序技术,研究氟胁迫条件下XBL和ZN139转录组的表达差异。结果表明:无氟胁迫时,在根中,ZN139相对XBL共发现了4558个基因上调,4932个基因下调;在第1叶和第5叶中,分别有2949和3168基因上调表达,4211和4606个基因下调表达。氟胁迫前后的种内表达差异分析:XBL在10 mg/L和50 mg/L的氟溶液处理后,相对于0 mg/L的基因表达水平,根中有2947个共同上调表达基因,1163个基因特异性的在10 mg/L氟溶液处理后上调表达,有841个基因特异性的在50 mg/L氟溶液处理后上调表达。第1叶中在两种浓度氟胁迫处理后,第5叶则在氟溶液处理后的上调表达基因都很少。XBL的第5叶在两种浓度氟溶液处理后,有586个基因具有相同的下调表达模式,91个基因特异性的在10 mg/L氟溶液处理后下调表达,662个基因特异性的在50 mg/L氟溶液处理后下调表达。与XBL不同,ZN139在氟胁迫处理下,特别是在根中,仅有少量的响应基因。通过对差异表达基因的个数统计和分析可以发现:XBL对氟胁迫处理响应明显,相对于无氟胁迫环境中具有更多的差异表达基因;当氟处理浓度为50 mg/L时,XBL的第5叶具有更多的响应基因;当ZN139在10 mg/L和50 mg/L两个浓度环境中,相同组织中的反应的基因差别较大,仅有3-34个不等基因具有相同的表达趋势,而在XBL中反应的不同浓度处理下具有相同表达趋势的基因个数和所占比例都非常高,特别是在根和第5叶中。4.不同茶树品种聚氟机制研究,以ZN139为代表的高聚氟茶树品种在正常环境,低氟和高氟胁迫下都具有极强的活性氧清除能力,并为了维持影响光合作用的Mg2+和Al3+的正常转运和吸收,降低了将光能转化为热能的光保护能力,从而保障了机体在含有大量氟的情况下,保持正常的光合作用速率。XBL等低聚氟品种的抗氧化酶的活性会受到低氟胁迫的显著诱导,但整体相对于高聚氟品种,3个组织在不同程度氟胁迫下,都具有相对较弱的活性氧清除能力。氟胁迫导致的活性氧（ROS）不断积累也影响了叶绿素a等植物色素的含量,大量光合作用合成的能量转化为葡萄糖为XBL的胁迫应激提供能量,与此同时抑制了花粉的萌发和伸长,最终导致了机体营养生长速度的放缓以及自交不亲和事件的发生。建立了高氟和低氟茶树品种对氟胁迫的响应模型,较好的解释了高聚氟品种在高氟胁迫环境下可以保持良好营养生长和生殖生长状态原因,以及低聚氟品种在氟胁迫下构建了生长,繁殖和抗逆的动态平衡。5.选择了表达相对较高,对氟响应明显,且PPIs预测值较高的ZFHD转录因子家族成员CSA027659进行酵母双杂交实验来钓取其互作转录因子,共筛选到了84个克隆,去掉重复序列后,共鉴定出了11个候选的阳性互作蛋白,包括包括两个E3泛素蛋白连接酶ZFP1（XM＿028219573.1,XM＿028219574.1）与核定位蛋白:b HLH107转录因子（XM＿028207487.1）。