利用高效安全無污染的生物制劑褐藻寡糖外源噴施黃瓜幼苗,將黃瓜幼 苗分為噴施組和未噴施組;再配制不同濃度(0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、) 的褐藻寡糖溶液噴施黃瓜幼苗。對黃瓜幼苗的生長指標(biāo),抗氧化酶活性及抗氧化 酶相關(guān)基因、WRKY 基因家族對褐藻寡糖應(yīng)答情況進(jìn)行測定。旨在探究不同濃 度褐藻寡糖對黃瓜的生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,對褐藻寡糖對作物促進(jìn)作用的機(jī) 理進(jìn)行了初步研究,探索 WRKY 轉(zhuǎn)錄因子和褐藻寡糖在黃瓜生長中的重要功能 及作用機(jī)制。褐藻寡糖促進(jìn)黃瓜幼苗生長發(fā)育,主要表現(xiàn)為生物量(株高、莖粗)隨 著濃度的升高呈增長趨勢,葉片數(shù)增多。與未噴施組相比,噴施組生物量均有所 改善。對果期產(chǎn)量也有所提高。褐藻寡糖與作物細(xì)胞作用后還可以在細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中,對細(xì)胞的生物活性進(jìn)行調(diào)節(jié),增強植物抗病能力。天津褐藻寡糖補充量
AOS能夠增強植株對病毒病和致病疫霉的抗性。進(jìn)一步研究表明,AOS誘導(dǎo)的植物抗病毒病的機(jī)制可能是AOS促進(jìn)植物體內(nèi)SA含量增加,激發(fā)SA信號通路,一方面促使植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,增強植物抵抗病毒的侵染;另一方面SA信號通路直接激發(fā)下游防御基因的表達(dá),進(jìn)而增強植物抗病。AOS誘導(dǎo)植物抗致病疫霉的機(jī)制可能是AOS一方面通過提高ROS的產(chǎn)生及抗病相關(guān)基因的表達(dá),減輕致病疫霉造成的脅迫,增強植株抗性;另一方面,AOS通過調(diào)控氣孔的關(guān)閉和胼胝質(zhì)的沉積,抵抗致病疫霉的入侵。江西褐藻寡糖肥料檢測褐藻寡糖對杏鮑菇菌絲體生長速度、菌絲體生物量、纖維素酶活性具有促進(jìn)作用。
褐藻寡糖噴施后,黃瓜果實的抗氧化酶G-POD4基因表達(dá)水平上升,T2組是CK組的倍。噴施組SOD1基因表達(dá)水平均升高,其中T3組較CK組升高了倍,效果明顯。褐藻寡糖噴施后,分別檢測葉片和根中WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)變化。在黃瓜葉片中,第Ⅰ類WRKY家族基因,WRKY2、WRKY4、WRKY23、WRKY39響應(yīng)褐藻寡糖表達(dá)上調(diào),第Ⅱ類WRKY家族基因有15個基因響應(yīng)褐藻寡糖表達(dá)上調(diào),第Ⅲ類WRKY家族基因基因中WRKY20、WRKY22、WRKY34、WRKY35在12h或24h出現(xiàn)表達(dá)上調(diào)的峰值。在黃瓜根中,第Ⅰ類WRKY家族基因,WRKY2、WRKY23、WRKY39響應(yīng)褐藻寡糖表達(dá)上調(diào),第Ⅱ類基因中有14個基因響應(yīng)褐藻寡糖表達(dá)上調(diào),第Ⅲ類WRKY家族基因有6個基因響應(yīng)褐藻寡糖表達(dá)上調(diào)。
馬尾藻是我國南海常見的大型經(jīng)濟(jì)褐藻,也是褐藻多糖的重要來源。褐藻多糖及其降解產(chǎn)物—褐藻寡糖,具有眾多生物活性,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以采自海南瓊海海域的孤囊馬尾藻為研究對象,探究了一種有效提取褐藻多糖和酶解制備褐藻寡糖的方法,并對制備的褐藻多糖及寡糖進(jìn)行純化、結(jié)構(gòu)分析和活性評價。研究結(jié)果如下:采用超聲波輔助熱堿法,通過響應(yīng)面優(yōu)化獲得孤囊馬尾藻多糖的比較好提取工藝,在超聲功率500W、料液比1:25、提取時間5.95h、提取溫度82.27℃、NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.87%的條件下粗多糖得率為41.23%±0.98%。采用TCA沉淀法除蛋白,粗多糖的蛋白去除率達(dá)到81.93%,多糖保留率92.17%;優(yōu)化了H2O2氧化法除色素工藝,在H2O2濃度1.5%、70℃條件下脫色6h時,脫色率達(dá)到91.23%,多糖保留率為85.32%。采用DEAE-52離子交換層析柱對初步純化后的多糖進(jìn)一步分離純化,獲得SOP1、SOP2和SOP3三個多糖組分,并明確了它們的分子量、純度以及總糖、還原糖、蛋白、硫酸根和糖醛酸的含量。采用自主分離的產(chǎn)褐藻膠裂解酶類芽孢桿菌新種,發(fā)酵制備粗酶液,發(fā)酵液酶活為15.20U/ml。褐藻寡糖作為激發(fā)子與植物細(xì)胞結(jié)合后相互作用,引發(fā)植物的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,植物細(xì)胞膜發(fā)生電位變化。
對花葉病毒,通過將寡糖作用于病毒與植株的侵染過程、體內(nèi)復(fù)制階段進(jìn)行誘導(dǎo)抗病毒研究,發(fā)現(xiàn)褐藻寡糖可以明顯提高植株的抗病毒能力,同時還能直接作用于病毒,在體外對其進(jìn)行鈍化,降低傳染幾率,達(dá)到抗病毒的效果。對抗白色粉末病研究,通過體外和體內(nèi)兩條途徑對白色粉末病菌進(jìn)行抗病能力的檢測,發(fā)現(xiàn)褐藻寡糖不能抑制白色粉末病菌的生長,而是通過提高植株的體內(nèi)抗逆酶類,達(dá)到抗病的效果,其對白色粉末病的好防效為4d,比三唑酮的好防效減少了2d,縮短了白色粉末病的治L時間,降低了的損傷。對植物果實的抗病保鮮的研究,發(fā)現(xiàn)褐藻寡糖能夠改變草莓的呼吸過程,減少水分散失,降低外界對其造成的損傷。9d后仍能保留一定的鮮度品質(zhì)。 研究發(fā)現(xiàn),褐藻寡糖與細(xì)胞膜的結(jié)合與鈣離子通道無關(guān)。上海褐藻寡糖工廠
褐藻寡糖可以通過促進(jìn)植物內(nèi)胼胝質(zhì)的沉積,提高植物抵抗病原菌侵染的能力。天津褐藻寡糖補充量
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(jī)理推測為:褐藻寡糖通過蛋白質(zhì)磷酸化與去磷酸化, 使細(xì)胞核內(nèi)相關(guān)抗逆基因激發(fā),提高抗逆酶系活力,進(jìn)而促進(jìn)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(xì)胞滲透壓穩(wěn)定,進(jìn)而提高翅堿蓬的抗鹽脅迫能力。天津褐藻寡糖補充量
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