从植物生长与抵抗逆境的特性出发,利用外源性寡糖对其进行作用,通过检测植物生长指标和抗逆指标变化,来研究寡糖在植物促生长与诱导抗逆过程中的作用机制。一方面对褐藻寡糖在植物促生长与抗逆领域的作用机理进行表征,另一方面,也希望能够通过此研究获得具有优良生物功能活性的寡糖制剂,为农业生产抗灾减灾做出贡献。选择三种来源(褐藻胶、果胶、壳聚糖)的不同分子量大小的九种寡糖片段进行研究。利用植物的促生长和抗逆指标进行筛选,获得了一种既具有明显的促生长作用,又具有抗逆作用的寡糖片段,为褐藻寡糖HZ3,云南褐藻寡糖添加量,经过质谱分析,其组分是以二、三糖为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、愈伤组织和悬浮细胞为材料,建立起寡糖促生长的综合性的验证方法。对植株分别选择了双子叶植物豌豆和单子叶植物玉米,云南褐藻寡糖添加量,利用寡糖浸种,分别考察在种子萌发与幼苗生长初期其体内蛋白酶、淀粉酶和激S含量的变化,结合种子与植株的生长指标,探讨寡糖的促生长作用机理。褐藻寡糖分子量低,水溶性强,稳定性高,云南褐藻寡糖添加量,具有很多生物活性,如抗瘤、抑菌、抗逆性等。云南褐藻寡糖添加量
海藻提取物在作为综合作物营养剂方面受到普遍关注(NorrieandHiltz,1999),而褐藻酸和褐藻寡糖(AOS)是其中的重要组成部分(Zhangetal.,2019)。褐藻酸由α-L-古罗糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)通过1-4糖苷键连接(邰宏博等,2015),由于其分子量大,性质不稳定等特点,因此应用范围较小(孙哲朴等,2019)。褐藻寡糖是褐藻酸的降解产物,聚合度一般为2-10,可由生物法、化学法、物理法等方法制备得到。褐藻寡糖具有分子量低、性质稳定、水溶性强、安全无毒等特点,在医药、农业、生活日用等方面有更广阔的应用空间(王媛媛等,2010)。如:施用3%的褐藻寡糖可提高小麦种植中氮肥的利用率,进而提高小麦的产量和品质(张朝霞等,2014b);在水稻培育中施用效提高水稻蛋白质等含量,同时提高产量(张运红等,2016);在玉米培育中施用,可明显提高玉米的肥料利用率和产量(张朝霞等,2013)。此外,在土壤修复和抗污染方面(张朝霞等,2014a;余劲聪,2016)、水果保鲜方面(蓝炎阳等,2013;陈锋,2014)均有重要应用。 云南褐藻寡糖添加量褐藻寡糖作为激发子与植物细胞结合后相互作用,引发植物的信号转导过程,植物细胞膜发生电位变化。
大麦(HordeumgareL.)通过浸麦、发芽和焙焦制成麦芽,麦芽是啤酒酿造的主要原料。在大麦发芽过程中,大麦中的内源酶被合成或激s,然后水解大麦胚乳中的贮藏大分子物质,如细胞壁多糖、淀粉和蛋白质等物质,生成可发酵性糖、氨基氮和其他营养物,用于啤酒酵母的生长繁殖和啤酒生产。因此,大麦的发芽、大分子水解以及相应的麦芽质量对啤酒的生产起着至关重要的作用。为了获得更好的发芽性能和麦芽质量,在麦芽生产过程中添加了各种制麦添加剂。赤霉素(GA3)能够破除种子休眠、促进种子萌发和缩短发芽时间,因此其被普遍地应用于制麦工业。但GA3可能导致过度的根形成,过度的大分子水解和麦汁色度加深。因此,寻找一种高效、安全和环保的制麦添加剂对于制麦工业来说是非常重要的。
海藻提取物在农资市场中有着广泛应用,褐藻寡糖是海藻提取物中的重要组成成分,在作物的提质、抗逆中有重要作用。衡量蕹菜品质的重要表观指标包括蕹菜的净重、株高、茎直径等,本研究中将褐藻寡糖应用于蕹菜的培养中,培养15日后检测蕹菜的平均净重、平均株高、平均茎直径。检测数据显示,施用褐藻寡糖可显著提高蕹菜的表观指标:蕹菜平均株高相对CK组高提升可达;平均净重相对CK组高提升可达。此外,平均茎直径也有一定的提升。褐藻寡糖可有效提高蕹菜的单株净重、株高、茎直径等指标,对于提升蕹菜单株质量和产量有着重要意义。 褐藻胶寡糖对植物来说也是一种重要的信号分子,能够参与植物的生长调节和诱导抗病过程。
褐藻寡糖喷施后,果期的品质均有所提高。其中维生素 C 含量 0.1%浓度 处理升高明显,是未喷施组的 1.34 倍。可溶性蛋白含量 0.5%浓度处理效果好是未喷施组的 1.59 倍。可溶性糖含量浓度为 0.2%、0.3%效果好,两组均是 未喷施组的 1.39 倍。根据糖酸比分析,几组处理 0.2%、0.3%效果好。褐藻寡糖喷施后黄瓜叶片 CAT 活性显著提高(p<0.05), 0.2%处理是未 喷施组的 1.40 倍,果期 0.2%处理是未喷施组的 5.03 倍。叶片 POD 活性被激 发,0.2%处理是未喷施组的 1.01 倍,SOD 活性没有显著提高。果实 CAT、POD、 SOD、APX 、GR 活性均有所增高,0.2%处理较 CK 增幅大。 寡糖作为信号分子与作物细胞结合并相互作用,引起作物的相关信号转导。云南褐藻寡糖添加量
褐藻胶寡糖能够有效的增强莴苣植株的根系活力。云南褐藻寡糖添加量
褐藻寡糖喷施后,黄瓜果实的抗氧化酶G-POD4基因表达水平上升,T2组是CK组的倍。喷施组SOD1基因表达水平均升高,其中T3组较CK组升高了倍,效果明显。褐藻寡糖喷施后,分别检测叶片和根中WRKY家族转录因子的表达变化。在黄瓜叶片中,第Ⅰ类WRKY家族基因,WRKY2、WRKY4、WRKY23、WRKY39响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅱ类WRKY家族基因有15个基因响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅲ类WRKY家族基因基因中WRKY20、WRKY22、WRKY34、WRKY35在12h或24h出现表达上调的峰值。在黄瓜根中,第Ⅰ类WRKY家族基因,WRKY2、WRKY23、WRKY39响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅱ类基因中有14个基因响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅲ类WRKY家族基因有6个基因响应褐藻寡糖表达上调。 云南褐藻寡糖添加量
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