寡糖片段的比對選擇：對來源于植物細(xì)胞壁的寡糖-果膠寡糖、植物致病病菌細(xì)胞壁或蝦蟹殼的寡糖-殼寡糖和海洋藻類的寡糖-褐藻寡糖進(jìn)行促進(jìn)植物生長和誘導(dǎo)植物抗逆活性的篩選，獲得具有開發(fā)與應(yīng)用前景的寡糖片段。促生長活性與機(jī)理研究：將篩選出的褐藻寡糖應(yīng)用于植物植株、愈傷組織和懸浮細(xì)胞的生長調(diào)節(jié)，探討了褐藻寡糖促生長的作用機(jī)制，為在植物促生長領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)?？鼓嫘阅軠y試與機(jī)理表征：將不同濃度的褐藻寡糖片段進(jìn)行植物抗逆性研究。探討褐藻寡糖在低溫、干旱、病害時對植物的誘導(dǎo)抗逆作用，探討褐藻寡糖在誘導(dǎo)植物抗逆性產(chǎn)生過程中的作用機(jī)理，為褐藻寡糖在植物抗逆領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。寡糖與植物細(xì)胞的結(jié)合部位及影響因素：利用激光共聚焦顯微技術(shù)研究褐藻寡糖與植物細(xì)胞的結(jié)合過程，并通過多種物質(zhì)對標(biāo)記寡糖的競爭性抑制，證明寡糖與植物細(xì)胞的結(jié)合與作用部位，初步探討褐藻寡糖與植物細(xì)胞的結(jié)合與信號傳導(dǎo)過程。褐藻寡糖在一定濃度下能夠促進(jìn)種子萌發(fā)及幼苗的生長提高葉綠素的合成速率及種子的酶活力誘導(dǎo)植物的抗病性。新疆褐藻寡糖還原糖
因此褐藻寡糖對植物的抗逆機(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)對標(biāo) 記的寡糖與細(xì)胞進(jìn)行結(jié)合，觀察其動態(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)。黑龍江殼寡糖vs褐藻寡糖褐藻寡糖水溶性好，易于被吸收利用，也是重要的信號分子，能夠參與植物的生長調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)抗病的過程。
美國復(fù)雜碳水化合物研究中心的主任Albersheim等提出了寡糖素這個概念，他認(rèn)為低濃度的寡糖是一種信號分子，可以與作物相互作用，對作物的生長、發(fā)育和繁殖等起調(diào)控作用，抵Z病原微生物的侵染通過在調(diào)節(jié)過程中積累抗病物質(zhì)。褐藻寡糖是從植物和病菌中提取的低聚糖，對植物種子萌發(fā)、根系生長和枝條伸長有促進(jìn)作用，來源也非常普遍，開發(fā)應(yīng)用的潛在可能性大，可以改善現(xiàn)階段設(shè)施內(nèi)作物生產(chǎn)過程中化肥等的過度使用給人類和環(huán)境帶來的巨大危害。植物生長表現(xiàn)為，植物細(xì)胞體積的增加、植物細(xì)胞分裂以及組織特性的發(fā)育過程。細(xì)胞分裂過程中的動力和擴(kuò)張的分子機(jī)制主要依賴糖類等碳水化合物來提供能量。糖信號是決定植物生長發(fā)育的中心，與其他信號網(wǎng)絡(luò)連接，控制細(xì)胞增殖和擴(kuò)張。植物的生長發(fā)育還依賴于蛋白質(zhì)的合成，而糖和環(huán)境信號對mRNA翻譯的調(diào)控至關(guān)重要。
寡糖對豌豆和玉米的促生長作用不同。對雙子葉植物豌豆，以第7d根和芽干重的增長率分別為，是通過促進(jìn)含量、蛋白酶和脂肪酶的活力來促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗的生長；對單子葉植物玉米，以，第7d根和芽干重的增長率分別為140%和，是通過促進(jìn)含量、脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶共同作用來促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長。通過對愈傷組織的誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)的研究，發(fā)現(xiàn)，此褐藻寡糖具有的作用，在極低的濃度下能夠誘導(dǎo)愈傷組織的產(chǎn)生，并能夠在有2,4-D的培養(yǎng)基中促進(jìn)愈傷組織的誘導(dǎo)和生長。對懸浮細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，夠明顯增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)的含量，從而對細(xì)胞的生長進(jìn)行調(diào)控。褐藻寡糖可以通過SA信號途徑促進(jìn)NPR1和PR1蛋白基因的表達(dá)，使植株獲得系統(tǒng)性抗性，增強(qiáng)對病毒的抵抗能力。
褐藻寡糖噴施后，黃瓜果實(shí)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)。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，對其進(jìn)行阻斷后結(jié)合寡糖。福建褐藻寡糖孤兒藥
褐藻寡糖對植物的抗逆機(jī)制是通過誘導(dǎo)作用實(shí)現(xiàn)的。新疆褐藻寡糖還原糖
褐藻寡糖對煙C葉片葉綠素含量的影響葉綠素是高等植物進(jìn)行光合作用的主要成分,葉綠素?fù)p失或者破壞會嚴(yán)重影響植物生長發(fā)育進(jìn)程,在某種程度上葉綠素含量多少表征著植物健康程度。圖3和圖4是煙C葉片中葉綠素a和葉綠素b在噴施褐藻寡糖后的變化結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)過6h低溫脅迫,水處理組葉綠素a和b含量分別下降了23.9%和6.0%,隨著時間延長,2種葉綠素含量繼續(xù)減少,48h后分別只有對照的51.2%和78.3%,說明在低溫脅迫下,水處理組葉綠素受到低溫?fù)p傷破壞,且隨著時間延長,破壞不斷加劇。在2種葉綠素中,葉綠素a比葉綠素b更容易受到低溫破壞。噴施了0.05%～0.30%褐藻寡糖后進(jìn)行低溫脅迫,煙C葉片葉綠素a和b含量比水處理組有不同程度升高,表明此濃度范圍內(nèi)寡糖能夠減輕低溫對葉綠素的損傷,其中以0.20%寡糖溶液效果明顯,但0.10%褐藻寡糖處理組在48h時葉綠素a和b的含量都有較大幅度下降,表明葉綠素受到破壞損傷;高濃度1.00%褐藻寡糖對煙C起破壞作用,與對照組相比,葉綠素a和b含量都有較大幅度減少,隨時間延長,二者含量繼續(xù)降低,表明煙C葉綠素?fù)p傷加劇。新疆褐藻寡糖還原糖
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