Physiological and biochemical response of tea [<i>Camellia sinensis</i>(L.) O. Kuntze] to water-deficit stress

Maritim, Tony Kipkoech; Kamunya, S. M.; Mireji, Paul O.; Mwendia, C.; Muoki, R. C.; Cheruiyot, Erick K.; Wachira, Francis N.

doi:10.1080/14620316.2015.11513200

Cited by 43 publications

(44 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Codependencies of SIF on temperature and moisture are consistent with plant physiology, in general [26], and tea plants, in particular [27,28]. In tea plants the foliar relative water content and water potential decline when moisture in the soil is limiting, decreasing the photosynthetic rate via stomatal closure [5,27]. Leaf temperature, which is typically 2°C-12°C higher than air temperature [3], also directly influences the photosynthetic rate of tea, shoot growth, and the rate of shoot initiation [2], with adverse effects at high temperature.…”

Section: Yield Variations In Response To Soil Moisture and Temperaturementioning

confidence: 54%

“…There is only a limited amount of suitable land that would allow for the adaptation of Kenyan tea production to a changing climate by moving farms to higher elevation [36], but there does appear to be the potential for adapting to warmer conditions through planting tea cultivars with higher optimal temperature thresholds and improved ability to access soil moisture through greater rooting depths [3]. Such tea cultivars maintain a higher relative water content and exhibit less decline in photosynthesis under water stress [5]. Planting such cultivars, however, involves a long-term commitment because tea plants require at least three years of maturation before harvest and have an economic lifespan of 50-60 years [3].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Kenya has ideal growing conditions for tea in the cool, wet, highlands east and west of the Great Rift Valley, and provides 8% of the world's tea [4]. Field studies in Kenya have demonstrated that tea is particularly sensitive to water availability and extreme temperature [5,6], with temperature damage amplified by moisture deficits [3,7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Kenyan tea is made with heat and water: how will climate change influence its yield?

Rigden

Ongoma

Huybers

2020

Environ. Res. Lett.

View full text Add to dashboard Cite

Tea is the most consumed beverage in the world apart from water. Climate change is anticipated to affect the tea industry, but quantified large-scale predictions of how temperature and water availability drive tea production is lacking in many regions. Here, we use satellite-derived observations to characterize the response of tea yield to water and heat stress from 2008 to 2016 across Kenya, the third largest producer of tea. We find that solar-induced fluorescence captures the interannual variability in tea yield remarkably well (Pearson's correlation coefficient, r=0.93), and that these variations are largely driven by the daily dynamics of soil moisture and temperature. Considering rising temperature in isolation suggests that yields in 2040-2070 would decrease by 10% relative to 1990-2020 (ranging between −15% to −4% across 23 models), but most climate models also simulate an increase in soil moisture over this interval that would offset loss, such that yields decrease by only 5% (ranging between −12% to +1%). Our results suggest that adaptation strategies to better conserve soil moisture would help avert damage, but such changes require advanced planning due to the longevity of a tea plant, underscoring the importance of better predicting soil moisture over the coming decades.

show abstract

Section: Yield Variations In Response To Soil Moisture and Temperaturementioning

confidence: 54%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Kenyan tea is made with heat and water: how will climate change influence its yield?

Rigden

Ongoma

Huybers

2020

Environ. Res. Lett.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In this regard, physiological (M. Mukhopadhyay et al, 2014; T.K. Maritim et al, 2015) and molecular mechanisms (W.D. ; Y. drought tolerance of tea plants are a matter of great interest.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…К наиболее эффективным стратегиям адаптации растений, в том числе чая, к засухе относятся так называемые механизмы избегания воздействия стресса посредством сокращения жизненного цикла, периода вегетации и цветения, продолжительности плодоношения, которые направлены на снижение потери воды организмом (15,16). Важнейшими морфологическими признаками адаптации растений служат характеристики корневой системы (биомасса, длина, глубина и плотность корней) (17)(18)(19), соотношение биомассы корни/побеги, число и размер листьев, площадь и характер листовой поверхности, соотношение массы листа к поверхности, структура фотосинтетического аппарата, строение и форма хлоропластов (20)(21)(22)(23)(24). Главные физиологические механизмы избеганияснижение потери воды посредством устьичного контроля транспирации (25)(26)(27), уменьшение числа и размера устьиц (28), повышение вязкости цитоплазмы, поддержание осмотического потенциала клетки.…”

unclassified

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОТВЕТА ЧАЙНОГО РАСТЕНИЯ Camellia sinensis (L.) Kuntze НА ЗАСУХУ

Самарина¹,

культур²,

Ryndin³

et al. 2019

s-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Л.С. САМАРИНА, А.В. РЫНДИН, Л.С. МАЛЮКОВА, М.В. ГВАСАЛИЯ, В.И. МАЛЯРОВСКАЯ Основной лимитирующий фактор выращивания чайного растения -засуха. Она снижает продуктивность плантаций на 15-45 % (R.M. Bhagat с соавт., 2010; R.D. Baruah с соавт., 2012) и может приводить к гибели растений (E.K. Cheruiyot с соавт., 2009). Этим обусловлен интерес исследователей к физиолого-биохимическим (M. Mukhopadhyay с соавт., 2014; T.K. Maritim с соавт., 2015) и молекулярным (W.D. Wang с соавт., 2016; Y. Guo с соавт., 2017) механизмам устойчивости растений чая к засухе. Целью настоящего обзора стало обобщение международного опыта фенотипирования и генотипирования чайного растения по признаку устойчивости к стресс-фактору для составления целостной картины реакции растения на осмотический стресс и понимания воспроизводимости механизмов ответа в разных климатических зонах. Основную сигнальную роль в этих процессах играют абсцизовая, жасмоновая и салициловая кислоты, а также этилен (S.C. Liu с соавт., 2016), метаболический путь которых включает каскады физиологических реакций и генов ответа (T. Umezawa с соавт., 2010). В период засухи у чайного растения повышается экспрессия генов, кодирующих ферменты биосинтеза цитокининов (трансзеатин и цис-зеатин и изопентиниладенин), а при восстановлении растений после стресса экспрессия снижается. Предполагается, что повышение содержания цитокининов может частично смягчать негативное влияние стресса на фотосинтетическую активность и замедлять ускоренное старение листьев. К важным адаптивным реакциям растений на этот стресс относится повышение концентрации пролина, глицин-бетаина, маннита и других осмолитов, которые нейтрализуют активные формы кислорода, защищают макромолекулы от повреждения свободными радикалами и поддерживают осмотический потенциал клетки (W.D. Wang с соавт., 2016). В условиях засухи у чая происходит расщепление крахмала до глюкозы, повышение синтеза маннита, трегалозы, сахарозы. Накопление активных форм кислорода напрямую коррелирует с аккумуляцией глюкозы. Показано, что в формирование устойчивости к осмотическому стрессу вовлечено множество генов, участвующих в метаболизме и сигналинге фитогормонов, осмолитов, антиоксидантов и углеводов (S. Gupta с соавт., 2013; Y. Guo с соавт., 2017). Проанализировано несколько семейств транскрипционных факторов, которые участвуют в регуляции ответа на засуху у чая. В семействе bHLH обнаружено 39 генов CsbHLH, экспрессия которых повышалась в условиях засухи (X. Cui с соавт., 2018). Гены CsNAC17 и CsNAC30 из семейства NAC могут быть использованы в селекции на засухоустойчивость чая (Y.-X. Wang с соавт., 2016). Ген CsWRKY2 из семейства WRKY действует как активатор или репрессор абсцизовой кислоты (АБК). В семействе генов DREB известно 29 CsDREB, которые повышают устойчивость чая к засухе через АБК-зависимый и АБК-независимый путь (M. Wang с соавт., 2017). Из семейства HD-Zip у чая выявлены гены Cshdz, которые по функциям разделяются на четыре группы; наибольшую роль в ответе на засуху играют HD-Zip I и HD-Zip IV (W. Shen с соавт., 2018). Из семейст...

show abstract

Response of Tea Plants to Drought Stress

Qian

Zhang

et al. 2018

Stress Physiology of Tea in the Face of Climate Change

View full text Add to dashboard Cite

Physiological and biochemical response of tea [Camellia sinensis(L.) O. Kuntze] to water-deficit stress

Cited by 43 publications

References 0 publications

Kenyan tea is made with heat and water: how will climate change influence its yield?

Kenyan tea is made with heat and water: how will climate change influence its yield?

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОТВЕТА ЧАЙНОГО РАСТЕНИЯ Camellia sinensis (L.) Kuntze НА ЗАСУХУ

Response of Tea Plants to Drought Stress

Contact Info

Product

Resources

About