為了研究褐藻寡糖與細胞的結合機制與作用規(guī)律,利用激光共聚焦技術對標記的寡糖與煙c細胞進行結合,觀察其動態(tài)結合過程,研究發(fā)現(xiàn),褐藻寡糖能夠與植物的細胞壁進行結合,又可以穿過細胞壁進入細胞內部與細胞膜進行結合。通過將蛋白酶以及蛋白變性劑SDS對膜蛋白進行處理后研究發(fā)現(xiàn)能夠對寡糖的結合產生影響。表明褐藻寡糖的結合是與膜上的蛋白有關。通過封閉細胞膜上的鈣離子通道,對其進行阻斷后結合寡糖,研究發(fā)現(xiàn),褐藻寡糖與細胞膜的結合與鈣離子通道無關。 褐藻寡糖可以作為誘抗劑能夠誘導植物產生抗逆性能,還能夠調節(jié)植物的生長發(fā)育。天津褐藻寡糖市場
探討褐藻寡糖作用機理, 將褐藻寡糖溶液均勻噴施到煙C葉面后置 于(4±1)℃下進行低溫脅迫, 間隔不同時間檢測相關指標。 研究發(fā)現(xiàn), 濃度是影響褐藻寡糖抗凍性能的重要因素。 0 .05%, 0.20 %和 0.30 %褐藻寡糖具有誘導激發(fā)因子作用, 能夠誘導煙C CAT 、SOD 和 POD 活力提高, 去除體內產生的氧 自由基, 保護細胞膜和葉綠素結構, 減少煙C葉片損傷, 提高煙C耐低溫能力, 其中以 0 .20 %褐藻寡糖誘導效果比較好; 0 .10%褐藻寡糖具有抗凍保護劑作用, 在 24 h 內煙C各項指標均沒有明顯變化, 可保護細胞免受低溫傷害, 但 48 h 時凍壞指標增強, 其保護作用減弱或者消失;高濃度 1 .00 %褐藻寡糖具有毒副作用, 在煙C細胞表面形成較強滲透勢, 胞內物 質外滲嚴重, 煙C細胞結構受到破壞, 加速低溫下煙C葉片損傷。北京醫(yī)藥級褐藻寡糖褐藻膠寡糖對豌豆種子萌發(fā)和幼苗生長有促進作用,種子發(fā)芽率升高,幼苗高度、根長、生物均有增加。
褐藻膠為海洋褐藻細胞壁中的組成物質,約占 藻細胞干重的17%~45%。褐藻寡糖是由褐藻中的褐藻 膠通過氧化降解、酸水解或者裂合酶降解而得到的 小分子量片段。海洋寡糖可以參與植物的生長發(fā)育,通過促進種子的萌發(fā)和根系的發(fā)育,促進植物吸收和利用營養(yǎng)物質,提高多種酶的活性,促進植物的光合作用等,從而促進植物的生長發(fā)育,提高植物的產量及品質。Natsume等于1994年報道褐藻膠酶解之后獲得的降解產物對于多種植物都可以起到延長其生命周期的作用;Quoc等進一步研究發(fā)現(xiàn),褐藻膠的酶解產物中分離得到的三糖對大麥根 生長活性有明顯的促進作用。劉瑞志用0.05%~ 0.30%的褐藻寡糖處理經過干旱處理的番茄,發(fā)現(xiàn)0.2%褐藻寡糖處理的試驗組誘導抗旱效果比較好, 可以提高番茄體內CAT、SOD、PAL和POD活力以及降低MDA含量。這說明褐藻寡糖可以作為一種誘導因子提高番茄植株的抗旱能力,保護番茄植 株不受干旱傷害,是一種效果良好的抗旱誘抗劑。 Hu等用0.075% 的褐藻寡糖溶液處理玉米種 子,結果發(fā)現(xiàn)在種子萌發(fā)的第7天,試驗組的根長和 苗高分別比其對照組提高了18%和46%。
褐藻寡糖是一種天然的植物生長調節(jié)劑,安全無污染,對作物的促生長作用是褐藻寡糖的生物學活性之一。褐藻寡糖能夠提高作物的光合作用,增加有機物的積累,影響作物的生長速率,提高果實的產量,并且提升其品質。通過提高細胞壁轉化酶、酸性轉化酶、山梨醇脫氫酶、山梨醇氧化酶和 ATP 酶等糖積累的關鍵酶活性,從而影響果實的淀粉含量、總可溶性糖、細胞中花青素的含量以及果實的新鮮程度和硬度,光合色素含量等來改善果實的產量和品質。褐藻寡糖作為一種信號分子,還參與調節(jié)植物的生長、發(fā)育以及新陳代謝過程,能調控生物合成過程,從而保護果實品質,提高果實的產量。褐藻寡糖不僅可促進植物的生長,而且可提高植物對病害的抵抗力。
海藻提取物在作為綜合作物營養(yǎng)劑方面受到普遍關注(NorrieandHiltz,1999),而褐藻酸和褐藻寡糖(AOS)是其中的重要組成部分(Zhangetal.,2019)。褐藻酸由α-L-古羅糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)通過1-4糖苷鍵連接(邰宏博等,2015),由于其分子量大,性質不穩(wěn)定等特點,因此應用范圍較小(孫哲樸等,2019)。褐藻寡糖是褐藻酸的降解產物,聚合度一般為2-10,可由生物法、化學法、物理法等方法制備得到。褐藻寡糖具有分子量低、性質穩(wěn)定、水溶性強、安全無毒等特點,在醫(yī)藥、農業(yè)、生活日用等方面有更廣闊的應用空間(王媛媛等,2010)。如:施用3%的褐藻寡糖可提高小麥種植中氮肥的利用率,進而提高小麥的產量和品質(張朝霞等,2014b);在水稻培育中施用效提高水稻蛋白質等含量,同時提高產量(張運紅等,2016);在玉米培育中施用,可明顯提高玉米的肥料利用率和產量(張朝霞等,2013)。此外,在土壤修復和抗污染方面(張朝霞等,2014a;余勁聰,2016)、水果保鮮方面(藍炎陽等,2013;陳鋒,2014)均有重要應用。褐藻寡糖在植物生長中的使用,可以增強植物對外界環(huán)境的適應能力。湖南海藻寡糖與褐藻寡糖區(qū)別
褐藻寡糖誘導植物抗病毒病是AOS促進植物體內SA含量增加,促使植物體內活性氧的產生,增強植物抵抗病毒。天津褐藻寡糖市場
褐藻寡糖是植物重要的信號分子,同時因為其獨特的組成和生物活性,參與植物的生理水平調節(jié)過程,促進植物生長。以小麥和玉米幼苗為實驗材料,分別進行清水和褐藻寡糖的處理,能在根中促進生長素、赤霉素和細胞分裂素含量的上升,還可以促進蛋白酶和脂肪酶的活力。褐藻寡糖是一種多生物活性的小分子量化合物,對植物誘導抗病方面發(fā)揮巨大作用,提高植物對病蟲害的抵抗力。褐藻寡糖還可以誘導植物產生抗低溫的作用,以綠蘿為實驗材料,在低溫處理前兩天用分別用褐藻寡糖和清水處理兩盆綠蘿,褐藻寡糖可明顯降低低溫對綠蘿的傷害。褐藻寡糖的處理明顯提高了綠蘿體內甜菜堿、過氧化物歧化酶、植保素、游離脯氨酸和可溶性糖的含量。噴施褐藻寡糖后,可以提高作物的抗旱能力。提高CAT、SOD、PAL和POD四種抗逆相關酶的活力,提升ABA含量,關閉了植物表面氣孔,水分散失減少。以番茄為例,分別對番茄進行清水和褐藻寡糖的處理。天津褐藻寡糖市場
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