溫度是影響植物生長(zhǎng)與分布的重要因素,而低溫更是地球上植物所面臨的主要生存問題之一。研究發(fā)現(xiàn),植物在受到低溫脅迫后,過氧化氫酶系統(tǒng)首先受到破壞,造成氧自由基積累,細(xì)胞膜的通透性增加,細(xì)胞功能受損或者結(jié)構(gòu)被破壞,胞內(nèi)各種物質(zhì)都有不同程度外滲,葉綠素結(jié)構(gòu)被破壞,造成光合速率下降,光合作用作用減弱,嚴(yán)重者還會(huì)造成植物植株死亡。尤其是突發(fā)低溫凍害會(huì)使植物大面積凍壞導(dǎo)致突然死亡,常常給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。因此,提高植物耐低溫能力,增強(qiáng)其抗凍性能對(duì)于延長(zhǎng)植物生長(zhǎng)時(shí)間,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)具有十分重要的意義。本研究采用褐藻寡糖溶液噴施到煙C葉片后進(jìn)行低溫脅迫,通過檢測(cè)相關(guān)指標(biāo),探討褐藻寡糖在低溫下對(duì)煙C植株的保護(hù)作用。褐藻膠寡糖對(duì)豌豆種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，種子發(fā)芽率升高，幼苗高度、根長(zhǎng)、生物均有增加。新疆好的褐藻寡糖
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。海南褐藻寡糖給藥器說明書褐藻寡糖能夠與植物的細(xì)胞壁進(jìn)行結(jié)合，又可以穿過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部與細(xì)胞膜進(jìn)行結(jié)合。
因此褐藻寡糖對(duì)植物的抗逆機(jī)制是通過誘導(dǎo)作用實(shí)現(xiàn)的。 誘導(dǎo)植物體內(nèi)產(chǎn)生各種抗性物質(zhì)來緩解逆境因素對(duì)植物造成的損傷，從而達(dá)到抗 逆的目的。為了研究褐藻寡糖與細(xì)胞的結(jié)合機(jī)制與作用規(guī)律，利用激光共聚焦技術(shù)對(duì)標(biāo) 記的寡糖與細(xì)胞進(jìn)行結(jié)合，觀察其動(dòng)態(tài)結(jié)合過程，研究發(fā)現(xiàn)，褐藻寡糖能夠 與植物的細(xì)胞壁進(jìn)行結(jié)合，又可以穿過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部與細(xì)胞膜進(jìn)行結(jié)合。 通過將蛋白酶以及蛋白變性劑 SDS 對(duì)膜蛋白進(jìn)行處理后研究發(fā)現(xiàn)能夠?qū)烟堑?結(jié)合產(chǎn)生影響。表明褐藻寡糖的結(jié)合是與膜上的蛋白有關(guān)。通過封閉細(xì)胞膜上的 鈣離子通道，對(duì)其進(jìn)行阻斷后結(jié)合寡糖，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)。
馬尾藻是我國(guó)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(duì)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(duì)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(píng)價(jià)。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(shí)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(shí),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(duì)初步純化后的多糖進(jìn)一步分離純化,獲得SOP1、SOP2和SOP3三個(gè)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。褐藻寡糖羧基的酯化度在植物細(xì)胞誘導(dǎo)反應(yīng)中也發(fā)揮了作用將其開發(fā)為具有獨(dú)特藥理療效和具有保健功能的食品。
前寡糖在植物促生長(zhǎng)與誘導(dǎo)抗逆領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀，本研究選擇不同來 源、不同分子量大小的褐藻寡糖、果膠寡糖和殼寡糖的寡糖片段，通過促生長(zhǎng)與 抗逆作用對(duì)其生物活性進(jìn)行比對(duì)篩選。以促進(jìn)植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)作為寡糖 片段的促生長(zhǎng)指標(biāo)，以大豆子葉法測(cè)定誘導(dǎo)產(chǎn)生植保素的合成作為寡糖片段的抗 逆指標(biāo)，對(duì)寡糖種類、分子量水平和濃度大小與促生長(zhǎng)和抗逆效應(yīng)的影響進(jìn)行研 究，以獲得具有優(yōu)良的促生長(zhǎng)與抗逆性能的寡糖片段。褐藻寡糖 HZ3 在濃度為 0.1%時(shí)對(duì)豌豆促生長(zhǎng)效果為明顯，能夠明顯的促進(jìn)豌 豆根和芽的生長(zhǎng)，增加根和芽的干重。褐藻寡糖誘導(dǎo)植物抗病毒病是AOS促進(jìn)植物體內(nèi)SA含量增加，促使植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生，增強(qiáng)植物抵抗病毒。山西褐藻寡糖與海藻寡糖
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(duì)其造成的損傷。新疆好的褐藻寡糖
海藻提取物在農(nóng)資市場(chǎng)中有著廣泛應(yīng)用，褐藻寡糖是海藻提取物中的重要組成成分，在作物的提質(zhì)、抗逆中有重要作用。衡量蕹菜品質(zhì)的重要表觀指標(biāo)包括蕹菜的凈重、株高、莖直徑等，本研究中將褐藻寡糖應(yīng)用于蕹菜的培養(yǎng)中，培養(yǎng)15日后檢測(cè)蕹菜的平均凈重、平均株高、平均莖直徑。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，施用褐藻寡糖可顯著提高蕹菜的表觀指標(biāo)：蕹菜平均株高相對(duì)CK組高提升可達(dá)；平均凈重相對(duì)CK組高提升可達(dá)。此外，平均莖直徑也有一定的提升。 褐藻寡糖可有效提高蕹菜的單株凈重、株高、莖直徑等指標(biāo)，對(duì)于提升蕹菜單株質(zhì)量和產(chǎn)量有著重要意義。新疆好的褐藻寡糖
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