植物在生長發(fā)育的過程中會遭受多種病害的脅迫,造成產(chǎn)量和品質(zhì)下降。植物免疫誘抗劑又稱“植物疫苗”,可以通過誘導植物自身的免疫系統(tǒng)激發(fā)防御應(yīng)答反應(yīng),增強植物抗病性;且能減少化學農(nóng)藥的使用,降低對人和環(huán)境的危害。寡糖類誘抗劑是一類具有生物調(diào)節(jié)功能的碳水化合物,能在較低的濃度下被植物細胞表面的免疫識別受體所識別進而激發(fā)PTI,誘導植物產(chǎn)生一系列的免疫應(yīng)答,增強植物的抗病能力。前期,我們利用褐藻膠裂解酶Aly2降解褐藻膠得到褐藻膠寡糖。在此基礎(chǔ)上,以本氏煙和擬南芥為供試植物,以馬鈴薯X病毒、煙C花葉病毒和致病疫霉為防治對象,對AOS在誘導植物抵抗病害過程中發(fā)揮的作用及其分子機制進行研究。褐藻寡糖水溶性好,易于被吸收利用,也是重要的信號分子,能夠參與植物的生長調(diào)節(jié)和誘導抗病的過程。江蘇褐藻寡糖價格
寡糖片段的比對選擇:對來源于植物細胞壁的寡糖-果膠寡糖、植物致病病菌細胞壁或蝦蟹殼的寡糖-殼寡糖和海洋藻類的寡糖-褐藻寡糖進行促進植物生長和誘導植物抗逆活性的篩選,獲得具有開發(fā)與應(yīng)用前景的寡糖片段。促生長活性與機理研究:將篩選出的褐藻寡糖應(yīng)用于植物植株、愈傷組織和懸浮細胞的生長調(diào)節(jié),探討了褐藻寡糖促生長的作用機制,為在植物促生長領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。抗逆性能測試與機理表征:將不同濃度的褐藻寡糖片段進行植物抗逆性研究。探討褐藻寡糖在低溫、干旱、病害時對植物的誘導抗逆作用,探討褐藻寡糖在誘導植物抗逆性產(chǎn)生過程中的作用機理,為褐藻寡糖在植物抗逆領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。寡糖與植物細胞的結(jié)合部位及影響因素:利用激光共聚焦顯微技術(shù)研究褐藻寡糖與植物細胞的結(jié)合過程,并通過多種物質(zhì)對標記寡糖的競爭性抑制,證明寡糖與植物細胞的結(jié)合與作用部位,初步探討褐藻寡糖與植物細胞的結(jié)合與信號傳導過程。 廣西藥品褐藻寡糖較低濃度的褐藻寡糖能促進高粱種子萌發(fā)及幼苗生長,提高高粱葉片葉綠素的合成速率。
海藻提取物在作為綜合作物營養(yǎng)劑方面受到普遍關(guān)注(NorrieandHiltz,1999),而褐藻酸和褐藻寡糖(AOS)是其中的重要組成部分(Zhangetal.,2019)。褐藻酸由α-L-古羅糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)通過1-4糖苷鍵連接(邰宏博等,2015),由于其分子量大,性質(zhì)不穩(wěn)定等特點,因此應(yīng)用范圍較小(孫哲樸等,2019)。褐藻寡糖是褐藻酸的降解產(chǎn)物,聚合度一般為2-10,可由生物法、化學法、物理法等方法制備得到。褐藻寡糖具有分子量低、性質(zhì)穩(wěn)定、水溶性強、安全無毒等特點,在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、生活日用等方面有更廣闊的應(yīng)用空間(王媛媛等,2010)。如:施用3%的褐藻寡糖可提高小麥種植中氮肥的利用率,進而提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)(張朝霞等,2014b);在水稻培育中施用效提高水稻蛋白質(zhì)等含量,同時提高產(chǎn)量(張運紅等,2016);在玉米培育中施用,可明顯提高玉米的肥料利用率和產(chǎn)量(張朝霞等,2013)。此外,在土壤修復和抗污染方面(張朝霞等,2014a;余勁聰,2016)、水果保鮮方面(藍炎陽等,2013;陳鋒,2014)均有重要應(yīng)用。
糖類物質(zhì)按照分子聚合度的大小可以分為單糖、寡糖和多糖。由一個分子構(gòu) 成的糖稱為單糖,一般來說2~20個分子構(gòu)成的短鏈糖苷稱為寡糖或者低聚糖,100 個以上的稱為多糖。寡糖可以由多糖通過 酶解、酸水解和氧化降解等方法而獲得,制取比較方便,來源也非常普遍,結(jié)構(gòu) 和功能也各不相同,在應(yīng)用中無毒無污染,在環(huán)境中可以自行降解,已經(jīng)證明, 寡糖具有多種生物活性,能夠調(diào)節(jié)植物的生長,誘導植物抗逆性的產(chǎn)生,目前, 寡糖類誘抗劑的研究已成為植物誘抗劑研究的熱點。寡糖主要的構(gòu)成單元為五碳糖和六碳糖,其中以六碳糖居多。即葡萄糖、半 乳糖、木糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖等。有這些單糖經(jīng)過聚合以直鏈或者支鏈 的形式形成多種結(jié)構(gòu)和功能各異的多糖。據(jù)報道,目前已經(jīng)確定的寡糖已有上千 種。動植物的結(jié)構(gòu)多糖具有非常復雜的結(jié)構(gòu),在合適的條件下又可以進行降解, 產(chǎn)生許多結(jié)構(gòu)不同、大小不一的寡糖片段,具有多種功能活性,Albersheim 等(1985)將這些具有多種生物活性的寡糖被統(tǒng)稱為寡糖素。褐藻寡糖可以促進大麥生長等提高植物的抗凍能力,促進植物種子萌發(fā)和根部生長。
海藻提取物在農(nóng)資市場中有著廣泛應(yīng)用,褐藻寡糖是海藻提取物中的重要組成成分,在作物的提質(zhì)、抗逆中有重要作用。衡量蕹菜品質(zhì)的重要表觀指標包括蕹菜的凈重、株高、莖直徑等,本研究中將褐藻寡糖應(yīng)用于蕹菜的培養(yǎng)中,培養(yǎng)15日后檢測蕹菜的平均凈重、平均株高、平均莖直徑。檢測數(shù)據(jù)顯示,施用褐藻寡糖可顯著提高蕹菜的表觀指標:蕹菜平均株高相對CK組高提升可達;平均凈重相對CK組高提升可達。此外,平均莖直徑也有一定的提升。褐藻寡糖可有效提高蕹菜的單株凈重、株高、莖直徑等指標,對于提升蕹菜單株質(zhì)量和產(chǎn)量有著重要意義。 褐藻寡糖是一種由褐藻多糖(褐藻膠)經(jīng)過裂合酶降解而獲得的小分子量片段。江蘇褐藻寡糖價格
褐藻寡糖是褐藻膠的降解產(chǎn)物,是一種無支鏈陰離子寡糖,由β-D-甘露糖醛酸和古羅糖醛酸構(gòu)成。江蘇褐藻寡糖價格
褐藻寡糖已被 證實對草本植物具有明顯的提質(zhì)、抗逆效果,如水稻、小麥等(張運紅等, 2016b; 張運紅等, 2017; 荊華和王 康健, 2018, 北方水稻, 48(3): 22-24.)。褐藻寡糖的抗逆機理推測為:褐藻寡糖通過蛋白質(zhì)磷酸化與去磷酸化, 使細胞核內(nèi)相關(guān)抗逆基因激發(fā),提高抗逆酶系活力,進而促進木質(zhì)素合成、植保素合成和脅迫激S產(chǎn)生, 調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的產(chǎn)生(游離脯氨酸, 可溶性糖等)。通過滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)降低活性氧及質(zhì)膜過氧化,并維 持細胞滲透壓穩(wěn)定,進而提高翅堿蓬的抗鹽脅迫能力。江蘇褐藻寡糖價格
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