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,北京褐藻酸钠和褐藻寡糖、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,北京褐藻酸钠和褐藻寡糖、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,北京褐藻酸钠和褐藻寡糖,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。 褐藻寡糖在植物生长中的使用,可以增强植物对外界环境的适应能力。北京褐藻酸钠和褐藻寡糖
褐藻胶(Alginate)是由L-古罗糖醛酸和杂D-甘露糖醛酸聚合而成的一种直链酸性多糖。褐藻胶寡糖是由海藻酸钠经过化学或酶法降解而成,其具有溶解性强、稳定性好、易被机体吸收等优点。国内外的研究初步探索了褐藻寡糖作为激发子诱导植物产生抗性反应、促进作为种子萌发及幼苗生长和增强抵抗病原体侵染的能力。张运红等研究发现褐藻胶寡糖均能显著提高小麦种子的发芽指数和活力指数,明显加快小麦种子的萌发速率。张守栋等研究发现褐藻胶寡糖作为激发子能够显著提高大豆种子发芽率和萌发过程中脂肪酶的活性。马纯艳等研究发现褐藻胶寡糖浸种处理有利于提高高粱种子发芽率和淀粉酶活力。但是将褐藻胶寡糖应用到制麦工业中,作为制麦添加剂对促进大麦发芽和提高麦芽质量研究还鲜有报道。本实验在制麦过程中添加褐藻胶寡糖,研究其对大麦发芽、水解酶活和麦芽质量的影响,以期为制麦工业提供实验和理论依据。黑龙江褐藻寡糖市场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。
探讨褐藻寡糖作用机理, 将褐藻寡糖溶液均匀喷施到烟C叶面后置 于(4±1)℃下进行低温胁迫, 间隔不同时间检测相关指标。 研究发现, 浓度是影响褐藻寡糖抗冻性能的重要因素。 0 .05%, 0.20 %和 0.30 %褐藻寡糖具有诱导激发因子作用, 能够诱导烟C CAT 、SOD 和 POD 活力提高, 去除体内产生的氧 自由基, 保护细胞膜和叶绿素结构, 减少烟C叶片损伤, 提高烟C耐低温能力, 其中以 0 .20 %褐藻寡糖诱导效果比较好; 0 .10%褐藻寡糖具有抗冻保护剂作用, 在 24 h 内烟C各项指标均没有明显变化, 可保护细胞免受低温伤害, 但 48 h 时冻坏指标增强, 其保护作用减弱或者消失;高浓度 1 .00 %褐藻寡糖具有毒副作用, 在烟C细胞表面形成较强渗透势, 胞内物 质外渗严重, 烟C细胞结构受到破坏, 加速低温下烟C叶片损伤。
褐藻寡糖对SOD活性的影响SOD是植物体内重要抗逆酶类之一,能够催化O-2·歧化反应,生成H2O2和O2,H2O2在POD、CAT和谷胱甘肽过氧化物酶催化下转化为水而去除,各种环境胁迫均能不同程度提高其活力,以增强植物去除O-2·能力。随着低温胁迫时间延长,水处理组细胞损伤加剧,SOD活力不断上升,去除O-2·能力逐渐增强。喷施ADO后进行低温胁迫,0.05%,0.20%,0.30%ADO组SOD活力短时间内迅速上升,说明ADO对烟C的SOD活力产生了诱导作用,随着时间变化O-2·产生和去除达到动态平衡,其SOD活力缓慢回落,以0.20%浓度ADO诱导效果比较好,SOD活力6h后诱导增强至空白对照的6倍,这对于提高烟C去除O-2·能力具有重要作用。0.10%浓度ADO在6~24h之内没有明显改变SOD活力大小,维持在比较恒定水平,但48hSOD活力迅速上升,表明细胞内O-2·含量增加,细胞受到了损伤破坏。高浓度1.00%ADO会破坏烟C叶片细胞结构,造成保内物质渗漏,加剧低温下叶片损伤,超出了植株自身修复能力,产生了毒副作用,SOD活力逐渐降低。褐藻寡糖是一种由褐藻多糖(褐藻胶)经过裂合酶降解而获得的小分子量片段。
寡糖片段的比对选择:对来源于植物细胞壁的寡糖-果胶寡糖、植物致病病菌细胞壁或虾蟹壳的寡糖-壳寡糖和海洋藻类的寡糖-褐藻寡糖进行促进植物生长和诱导植物抗逆活性的筛选,获得具有开发与应用前景的寡糖片段。促生长活性与机理研究:将筛选出的褐藻寡糖应用于植物植株、愈伤组织和悬浮细胞的生长调节,探讨了褐藻寡糖促生长的作用机制,为在植物促生长领域的开发应用提供理论基础。抗逆性能测试与机理表征:将不同浓度的褐藻寡糖片段进行植物抗逆性研究。探讨褐藻寡糖在低温、干旱、病害时对植物的诱导抗逆作用,探讨褐藻寡糖在诱导植物抗逆性产生过程中的作用机理,为褐藻寡糖在植物抗逆领域的开发应用奠定基础。寡糖与植物细胞的结合部位及影响因素:利用激光共聚焦显微技术研究褐藻寡糖与植物细胞的结合过程,并通过多种物质对标记寡糖的竞争性抑制,证明寡糖与植物细胞的结合与作用部位,初步探讨褐藻寡糖与植物细胞的结合与信号传导过程。 褐藻寡糖可以通过促进植物内胼胝质的沉积,提高植物抵抗病原菌侵染的能力。西藏褐藻寡糖凝胶
褐藻寡糖可以促进大麦生长等提高植物的抗冻能力,促进植物种子萌发和根部生长。北京褐藻酸钠和褐藻寡糖
以植物在各种逆境下的生理指标的变化为检测目标,通过寡 糖刺激作用于植物,探讨褐藻寡糖对植物抗逆的影响与作用机制。在低温逆境时, 寡糖处理能迅速增强其抗逆酶类,对引起细胞损伤的物质进行去除,从而提高植 物的抗逆能力。对植物的干旱逆境,通过寡糖作用,能够使其体内的抗旱指标明显增强,如 ABA 的含量升高明显,对干旱下植株的生长状态进行调控,降低干 旱胁迫对植株的损伤,从而达到诱导抗旱的目的。对植物的抗病性能的提高,通 过检测花叶病毒和病对植株的致病作用。北京褐藻酸钠和褐藻寡糖
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