研究發(fā)現(xiàn)，寡糖對(duì)豌豆和玉米的促生長(zhǎng)作用不同。對(duì)雙子葉植物豌豆，以0.15%褐藻寡糖效果比較好，第7d根和芽干重的增長(zhǎng)率分別為79.2%和53.5%，是通過促進(jìn)激S含量、蛋白酶和脂肪酶的活力來(lái)促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)；對(duì)單子葉植物玉米，以0.20%褐藻寡糖效果比較好，第7d根和芽干重的增長(zhǎng)率分別為140%和143.8%，是通過促進(jìn)激S含量、脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶共同作用來(lái)促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)。通過對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)的研究，發(fā)現(xiàn)，此褐藻寡糖具有激S的作用，在極低的濃度下能夠誘導(dǎo)愈傷組織的產(chǎn)生，并能夠在有2,4-D的培養(yǎng)基中促進(jìn)愈傷組織的誘導(dǎo)和生長(zhǎng)。對(duì)懸浮細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，0.03%寡糖能夠明顯增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)的激S含量，從而對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)控。褐藻寡糖是由褐藻膠經(jīng)Vibriosp.510-64菌株產(chǎn)生專一性褐藻膠裂合酶酶解制備的寡糖片段。江西褐藻寡糖性狀
褐藻寡糖對(duì)CAT活性的影響植物遭受低溫傷害時(shí),過氧化氫酶系統(tǒng)首先受到破壞損傷,造成體內(nèi)過氧化氫去除鏈條斷裂、積累增加,由于過氧化氫積累可以嚴(yán)重?fù)p害植物細(xì)胞膜和其它代謝酶類,因此CAT活力能夠反映植物去除過氧化氫能力強(qiáng)弱和植物遭受損程度大小。圖6為煙C葉片CAT活力變化。由圖可知,水處理組在低溫脅迫后,短時(shí)間內(nèi)CAT活力迅速下降,隨著時(shí)間延長(zhǎng),植物體內(nèi)抗逆反應(yīng)啟動(dòng),會(huì)增加CAT生成以去除積累的過氧化氫,因此CAT含量又緩慢升高。噴施寡糖后進(jìn)行低溫脅迫,0.05%,0.20%,0.30%ADO組中煙CCAT活力變化規(guī)律相似:短時(shí)間內(nèi)均能夠誘導(dǎo)煙CCAT活力迅速升高,12h達(dá)到高峰,且峰值都高于空白對(duì)照,隨著時(shí)間延長(zhǎng),CAT活力又緩慢下降,以0.20%褐藻寡糖的誘導(dǎo)效果好;0.10%褐藻寡糖處理組在6～24h之內(nèi)CAT含量與對(duì)照相比變化較小,但48h煙C葉片CAT活力迅速下降,說明CAT受到破壞而活力降低。高濃度1.00%褐藻寡糖組經(jīng)過相同時(shí)間低溫脅迫,其CAT活力均低于水處理組,說明1.00%褐藻寡糖對(duì)煙C產(chǎn)生了毒副作用,加劇了煙C葉片損傷。江蘇褐藻寡糖給藥器幼苗葉中葉綠素含童增高葉片凈光合速率、胞間濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率增加。
褐藻寡糖對(duì)煙C細(xì)胞內(nèi)游離脯氨酸含量的影響研究發(fā)現(xiàn),幾乎所有逆境脅迫都能夠造成植物體內(nèi)游離脯氨酸積累。在植物體內(nèi),脯氨酸是作為1種滲透保護(hù)劑參與植物抗逆過程,緩解植物因低溫傷害造成的滲透脅迫,因此檢測(cè)植物體內(nèi)游離內(nèi)脯氨酸含量,可以在一定程度上判斷植物遭受逆境脅迫危害程度。圖5是煙C葉片游離脯氨酸含量變化。由圖可知,水處理組經(jīng)低溫脅迫后,游離脯氨酸含量短時(shí)間內(nèi)劇烈增加,6h時(shí)為空白對(duì)照的4倍,隨著低溫處理時(shí)間延長(zhǎng),游離脯氨酸積累加劇,48h后是空白對(duì)照的11.8倍。噴施寡糖后進(jìn)行低溫脅迫,0.05%～0.30%褐藻寡糖能夠明顯降低煙草體內(nèi)游離脯氨酸積累,0.10%褐藻寡糖在24h以內(nèi)效果比較好,但48h時(shí)游離脯氨酸含量明顯升高。1.00%褐藻寡糖短時(shí)間內(nèi)使煙C葉片內(nèi)游離脯氨酸含量劇烈增加,隨著時(shí)間延長(zhǎng)積累不斷加劇,表明較高濃度褐藻寡糖溶液會(huì)對(duì)煙C細(xì)胞產(chǎn)生毒副作用,低溫下更加劇了細(xì)胞損傷破壞。
從植物生長(zhǎng)與抵抗逆境的特性出發(fā)，利用外源性寡糖對(duì)其進(jìn)行作用，通過檢測(cè)植物生長(zhǎng)指標(biāo)和抗逆指標(biāo)變化，來(lái)研究寡糖在植物促生長(zhǎng)與誘導(dǎo)抗逆過程中的作用機(jī)制。一方面對(duì)褐藻寡糖在植物促生長(zhǎng)與抗逆領(lǐng)域的作用機(jī)理進(jìn)行表征，另一方面，也希望能夠通過此研究獲得具有優(yōu)良生物功能活性的寡糖制劑，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抗災(zāi)減災(zāi)做出貢獻(xiàn)。選擇三種來(lái)源（褐藻膠、果膠、殼聚糖）的不同分子量大小的九種寡糖片段進(jìn)行研究。利用植物的促生長(zhǎng)和抗逆指標(biāo)進(jìn)行篩選，獲得了一種既具有明顯的促生長(zhǎng)作用，又具有抗逆作用的寡糖片段，為褐藻寡糖HZ3，經(jīng)過質(zhì)譜分析，其組分是以二、三糖為主的含有少量四糖和五糖的寡糖混合物。第二部分是利用植物的植株、愈傷組織和懸浮細(xì)胞為材料，建立起寡糖促生長(zhǎng)的綜合性的驗(yàn)證方法。對(duì)植株分別選擇了雙子葉植物豌豆和單子葉植物玉米，利用寡糖浸種，分別考察在種子萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)初期其體內(nèi)蛋白酶、淀粉酶和激S含量的變化，結(jié)合種子與植株的生長(zhǎng)指標(biāo)，探討寡糖的促生長(zhǎng)作用機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，褐藻寡糖與細(xì)胞膜的結(jié)合與鈣離子通道無(wú)關(guān)。
以植物在各種逆境下的生理指標(biāo)的變化為檢測(cè)目標(biāo)，通過寡 糖刺激作用于植物，探討褐藻寡糖對(duì)植物抗逆的影響與作用機(jī)制。在低溫逆境時(shí)， 寡糖處理能迅速增強(qiáng)其抗逆酶類，對(duì)引起細(xì)胞損傷的物質(zhì)進(jìn)行去除，從而提高植 物的抗逆能力。對(duì)植物的干旱逆境，通過寡糖作用，能夠使其體內(nèi)的抗旱指標(biāo)明顯增強(qiáng)，如 ABA 的含量升高明顯，對(duì)干旱下植株的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，降低干 旱脅迫對(duì)植株的損傷，從而達(dá)到誘導(dǎo)抗旱的目的。對(duì)植物的抗病性能的提高，通 過檢測(cè)花葉病毒和病對(duì)植株的致病作用。褐藻寡糖參與植物代謝過程，并作為營(yíng)養(yǎng)和代謝物信號(hào)分子，喚醒特定的酶調(diào)節(jié)通路，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。天津褐藻寡糖提取方法
褐藻寡糖誘導(dǎo)植物體內(nèi)產(chǎn)生各種抗性物質(zhì)來(lái)緩解逆境因素對(duì)植物造成的損傷，從而達(dá)到抗逆的目的。江西褐藻寡糖性狀
AOS對(duì)PVX、TMV有較好的防治效果分別在噴施AOS前24h和噴施AOS后24h接種帶有GFP標(biāo)簽的PVX。發(fā)病后,在紫外燈下觀察綠色熒光并檢測(cè)病毒積累量。結(jié)果顯示先噴施AOS后接種PVX,5d后,30.6%系統(tǒng)葉片出現(xiàn)熒光,而噴施ddH2O的本氏煙,85.7%上部葉片出現(xiàn)熒光;噴施AOS的本氏煙中病毒的積累量也明顯低于對(duì)照。先接種PVX后噴施AOS,與噴施ddH2O的本氏煙系統(tǒng)葉片的熒光強(qiáng)度并無(wú)明顯區(qū)別,本氏煙中病毒的積累量也無(wú)明顯差異。以上結(jié)果說明,AOS對(duì)病毒有明顯的預(yù)防效果。用不同濃度的AOS處理本氏煙后接種PVX,檢測(cè)抗病效果,結(jié)果顯示在AOS濃度為100μg/mL時(shí),其抗病效果好。之后,采用100μg/mL的AOS噴施本氏煙后,接種煙C花葉病毒（TMV）,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,AOS處理的葉片上熒光強(qiáng)度也明顯減弱,TMV的積累量也明顯降低,表明AOS也可以增強(qiáng)植物對(duì)TMV的抗性。以上結(jié)果說明,AOS增強(qiáng)植物對(duì)病毒的抗性具有普遍性。江西褐藻寡糖性狀
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