干旱脅迫下植物體內(nèi)脯氨酸的累積是其合成和降解途徑綜合作用的結果,其中吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)和鳥氨酸δ-氨基轉(zhuǎn)移酶(δ-OAT)分別是脯氨酸合成過程中谷氨酸途徑和鳥氨酸途徑的關鍵酶,脯氨酸脫氫酶是脯氨酸降解途徑的關鍵酶。姜淑欣等研究發(fā)現(xiàn),PEG脅迫下小麥葉片中谷氨酸和鳥氨酸合成途徑加強,P5CS和δ-OAT活性均明顯增加,而降解途徑中PDH活性卻受到抑制,引起脯氨酸含量增加。本研究中,處理12h和24h后,噴施100mg/L和200mg/L的殼寡糖明顯增加了PEG脅迫下小麥幼苗葉片中的脯氨酸含量(處理24h噴施200mg/L殼寡糖除外),可能是殼寡糖對脯氨酸合成和降解途徑綜合調(diào)控的結果,能進一步提高脯氨酸合成途徑中的P5CS和δ-OAT活性,同時抑制PDH活性,促進干旱脅迫下脯氨酸的累積,增強了小麥的滲透調(diào)節(jié)能力。誘導植物抗性,生根養(yǎng)根,預防根部病害。山東超混配氨基寡糖素
氨基寡糖素(殼寡糖)是指D-氨基葡萄糖以β-1.4糖苷鍵連接的低聚糖,由幾丁質(zhì)降解得殼聚糖后再降解制得,或由微生物發(fā)酵提取的低毒殺菌劑。氨基寡糖素(農(nóng)業(yè)級殼寡糖)能對一些病菌的生長產(chǎn)生抑制作用,影響病菌孢子萌發(fā),誘發(fā)菌絲形態(tài)發(fā)生變異、孢內(nèi)生化發(fā)生改變等。能激發(fā)植物體內(nèi)基因,產(chǎn)生具有抗病作用的幾丁酶、葡聚糖酶、保素及PR蛋白等,并具有細胞活化作用,有助于受害植株的恢復,促根壯苗,增強作物的抗逆性,促進植物生長發(fā)育。氨基寡糖素溶液,具有殺毒、殺細菌、作用。不僅對細菌、病毒具有極強的防治和鏟除作用,而且還具有營養(yǎng)、調(diào)節(jié)、抑制病菌的功效??捎糜诜乐喂麡?、蔬菜、地下根莖、中藥材及糧棉作物的病毒、細菌引起的花葉病、小葉病、斑點病、炭疽病、霜霉病、疫病、蔓枯病、黃矮病、稻瘟病、青枯病、軟腐病等病害。山東氨基寡糖素懸浮劑殼寡糖分子量在600-1500,殼寡糖純度高、分子量分布窄,適用于制備醫(yī)藥級的殼寡糖產(chǎn)品,提高產(chǎn)品附加值。
種子被膜劑氨基寡糖素(殼寡糖)作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑及抗菌劑,可誘導植物產(chǎn)生PR蛋白和植保素,利用氨基寡糖素為基本成分研制的新型種衣劑,具有巨大的生產(chǎn)潛力。對氨基寡糖素油菜種衣劑劑型應用效果進行研究,利用殼聚糖酶降解殼聚糖獲得的氨基寡糖素為基本成分,配以化肥、微量元素及防腐劑等成分進行混合,調(diào)制成較穩(wěn)定的膠體溶液后拌種,對油菜種子發(fā)芽和出苗均無明顯影響,但可促進油菜生長,提高壯苗率,增加產(chǎn)量,增產(chǎn)幅度在4.33%~9.67%,增產(chǎn)以增加每角果粒數(shù)為主。氨基寡糖素(殼寡糖)拌種可明顯抑制油菜菌核病的發(fā)生,3個油菜品種的防治率為34.19%~44.1%。
病程相關蛋白是植物受脅迫后誘導產(chǎn)生的一類抗性相關蛋白質(zhì),主要包括幾丁質(zhì)酶(苯丙氨酸解氨酶、葡聚糖酶、過氧化物酶等)。外源施用殼寡糖可以激發(fā)架實的激發(fā)和表達,并由此提高植物抗病性,抵抗病原菌的侵染。脂氧合酶(在植物脅迫反應中發(fā)揮至關重要的作用,其催化多不飽和脂肪酸生成氫過氧化物,并終生成茉莉酸。是誘導果蔬產(chǎn)生抗病性的重要信號分子,是茉莉酸合成過程的重要調(diào)節(jié)酶,因此,活性的高低與與植物的抗性成正相關。研究指出殼寡糖處理可以誘導活性的升高。多酹氧化酶可以催化酣類物質(zhì)氧化形成醌類物質(zhì),導致褐變的發(fā)生,同時由于醌類物質(zhì)對病原菌具有更強的抑制作用,還可以更好的抑制病原微生物的侵染。 殼寡糖除了有上述保鮮作用外,還能夠維持葉綠素的含量,從而有效控制西蘭花的黃化。
誘導殺菌農(nóng)藥殼寡糖以其來源、誘抗活性高并能調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育等優(yōu)勢,逐漸成為國內(nèi)外關注熱點。作為生物農(nóng)藥,殼寡糖在防病和抗病方面有著多種機制,除了作為活性信號分子,迅速激發(fā)植物的防衛(wèi)反應,啟動防御系統(tǒng),使植物產(chǎn)生酚類化合物、木質(zhì)素、植保素、病程相關蛋白等抗病物質(zhì),并提高與抗病代謝相關的防御酶和活性氧酶系統(tǒng)的活性,寡糖對植物病原菌直接的抑制作用也是其抗病的必要組成部分。一般認為氨基寡糖素機理是:在酸性條件下,氨基寡糖素分子中-NH+3與細菌細胞壁所含硅酸、磷酸脂等解離出陰離子結合,從而阻礙細菌大量繁殖;然后,氨基寡糖素進一步低分子化,通過細胞壁,進入微生物細胞內(nèi),使遺傳因子從DNA到RNA轉(zhuǎn)錄過程受阻,造成微生物徹底無法繁殖。將氨基寡糖素用于制造生物農(nóng)藥是未來的發(fā)展方向,它在環(huán)境中易于降解,完全不會對環(huán)境造成污染,兼有藥效和肥效雙重生物調(diào)節(jié)功能的特點,可誘導植物免疫系統(tǒng),提高植物抗病毒能力。國內(nèi)目前氨基寡糖素農(nóng)藥,經(jīng)的田間實驗及室內(nèi)驗證西瓜枯萎病、棉花黃萎病、番茄晚疫病、病毒病、黃瓜**病、生菜立枯病、辣椒疫病等均有很好的防效。 殼寡糖不僅可以調(diào)節(jié)植物代謝促進其生長,還可以提高植物的非生物脅迫性。山東氨基寡糖素復配寧南霉素
殼寡糖加工時需攪拌,本身較為粘稠,容易導致附著在設備內(nèi)壁上的殼寡糖無法充分攪拌,影響攪拌效果。山東超混配氨基寡糖素
殼寡糖是一種植物誘抗激發(fā)子能夠誘導植物產(chǎn)生抗病信號分子(徐俊光等),提高與抗病相關的酌類等次生代謝物積累,提高植物對病害的抵抗能力。,殼聚糖還可以誘導植物的結構抗病性,導致植物細胞壁加厚或木質(zhì)化程度的加強,還可以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)與抗病有關的酸活性的變化,誘導植保素、酷類化合物等抗病菌物質(zhì)的合成與釋放,其還可以誘導作為新的激發(fā)子的病程相關蛋白的合成,進而誘導植物發(fā)生一系列防御反應等。殼寡糖不僅可以誘導植物產(chǎn)生抗病信號分子,還可以通過信號轉(zhuǎn)導過程加強抗病相關酶的表達,增強植物對致病病原菌和病毒的抗性,進而降低果蔬腐爛率。研究證明殼寡糖可以誘導煙C對煙C花葉病毒的抗性,而白春研究發(fā)現(xiàn)殼寡糖可誘導水稻植株對稻娘病菌的抗病性。陸引盟等的研究中表明,殼寡糖通過誘導番煎葉中揮發(fā)性物質(zhì)的合成增強對番前枯婆病菌的抑制。殼甚糖對站因也有一定的調(diào)控作用。馬青等、張付云、陳姬斐等的研究均證明殼寡糖誘導處理與抗性藍因的產(chǎn)生有密切的關系。 山東超混配氨基寡糖素
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