为了研究褐藻寡糖与细胞的结合机制与作用规律,利用激光共聚焦技术对标记的寡糖与烟c细胞进行结合,观察其动态结合过程,研究发现,褐藻寡糖能够与植物的细胞壁进行结合,又可以穿过细胞壁进入细胞内部与细胞膜进行结合。通过将蛋白酶以及蛋白变性剂SDS对膜蛋白进行处理后研究发现能够对寡糖的结合产生影响。表明褐藻寡糖的结合是与膜上的蛋白有关。通过封闭细胞膜上的钙离子通道,对其进行阻断后结合寡糖,研究发现,褐藻寡糖与细胞膜的结合与钙离子通道无关。褐藻胶寡糖对豌豆种子萌发和幼苗生长有促进作用,种子发芽率升高,幼苗高度、根长、生物均有增加。吉林褐藻寡糖给药器说明书
海藻提取物在作为综合作物营养剂方面受到普遍关注(NorrieandHiltz,1999),而褐藻酸和褐藻寡糖(AOS)是其中的重要组成部分(Zhangetal.,2019)。褐藻酸由α-L-古罗糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)通过1-4糖苷键连接(邰宏博等,2015),由于其分子量大,性质不稳定等特点,因此应用范围较小(孙哲朴等,2019)。褐藻寡糖是褐藻酸的降解产物,聚合度一般为2-10,可由生物法、化学法、物理法等方法制备得到。褐藻寡糖具有分子量低、性质稳定、水溶性强、安全无毒等特点,在医药、农业、生活日用等方面有更广阔的应用空间(王媛媛等,2010)。如:施用3%的褐藻寡糖可提高小麦种植中氮肥的利用率,进而提高小麦的产量和品质(张朝霞等,2014b);在水稻培育中施用效提高水稻蛋白质等含量,同时提高产量(张运红等,2016);在玉米培育中施用,可明显提高玉米的肥料利用率和产量(张朝霞等,2013)。此外,在土壤修复和抗污染方面(张朝霞等,2014a;余劲聪,2016)、水果保鲜方面(蓝炎阳等,2013;陈锋,2014)均有重要应用。 内蒙古褐藻寡糖测定方法较低浓度的褐藻寡糖能促进高粱种子萌发及幼苗生长,提高高粱叶片叶绿素的合成速率。
褐藻寡糖对烟C叶片细胞膜低温损伤程度的影响 丙二醛MDA含量和细胞电渗率大小是植物细胞膜损伤程度的重要指标 ,在低温环境中 ,植物受到损伤后,细胞膜受到破坏, MDA和细胞电渗率都有不同程度升高 。经过低温胁迫6h后, 水处理(ADO 浓度为 0)组MDA含量和电渗率分别增加了4 .9倍和1 .5倍 ,随着低温胁迫时间延长,MDA和电渗率仍继续增加, 这是因为虽然烟C叶面覆盖有水层, 能够减小叶面温差变化 ,减轻低温对叶片伤害,但并不能完全阻止冻害发生, 因此烟C胞内物质不断渗漏, 随低温处理时间延长细胞损伤不断加剧 。喷施寡糖后进行低温胁迫, 0 .05 %~ 0 .30 %ADO 处理组 MDA 和电渗率相比同一时刻水处理组都有不 同程度下降 ,说明能够减少细胞膜损伤, 降低胞内物质 外渗, 但经 0 .10 %ADO 处理的烟C在 48 h 时 MDA 和 细胞电渗率明显升高。经1 .00 %ADO 处理后进行低温胁迫 ,短时间内 MDA 含量和电渗率都剧烈增加, 随着时间延长不断上升 ,说明此浓度ADO加重了烟C叶片伤害 ,可能是由于较高浓度 ADO 溶液对烟C叶片形成较强渗透势, 造成细胞内物质渗出 ,破坏了细胞正常 结构 ,在低温下更加剧了烟C叶片损伤。
寡糖可以作为诱导因子应用于植物抗病领域,能够促进植物产生抗病物质,提高其抗病性能。但将寡糖应用于植物抗低温领域研究报道较少,国内只有李琦、郝林华等报道了寡糖能够促进黄瓜抗低温能力,但没有进一步研究植物抗低温机理。本研究从ADO诱导烟C抗低温能力随时间变化方面入手,通过检测相关指标,进一步探讨不同浓度ADO与烟C抗低温能力的相互关系。研究结果表明:水处理组烟C植株在低温胁迫下,由于分解活性氧的酶系统首先受到低温损伤,叶片内CAT活力短时间内骤减,SOD和POD的含量也处在较低水平,随着低温胁迫时间延长,植物体内活性氧积累增加,烟C产生抗逆反应,3种酶活力又缓慢升高,用以去除积累的活性氧,这与已有研究报道结果相符。褐藻寡糖是从植物和病菌中提取的低聚糖,对植物种子萌发、根系生长和枝条伸长有促进作用。
褐藻寡糖对CAT活性的影响植物遭受低温伤害时,过氧化氢酶系统首先受到破坏损伤,造成体内过氧化氢去除链条断裂、积累增加,由于过氧化氢积累可以严重损害植物细胞膜和其它代谢酶类,因此CAT活力能够反映植物去除过氧化氢能力强弱和植物遭受损程度大小。图6为烟C叶片CAT活力变化。由图可知,水处理组在低温胁迫后,短时间内CAT活力迅速下降,随着时间延长,植物体内抗逆反应启动,会增加CAT生成以去除积累的过氧化氢,因此CAT含量又缓慢升高。喷施寡糖后进行低温胁迫,0.05%,0.20%,0.30%ADO组中烟CCAT活力变化规律相似:短时间内均能够诱导烟CCAT活力迅速升高,12h达到高峰,且峰值都高于空白对照,随着时间延长,CAT活力又缓慢下降,以0.20%褐藻寡糖的诱导效果好;0.10%褐藻寡糖处理组在6~24h之内CAT含量与对照相比变化较小,但48h烟C叶片CAT活力迅速下降,说明CAT受到破坏而活力降低。高浓度1.00%褐藻寡糖组经过相同时间低温胁迫,其CAT活力均低于水处理组,说明1.00%褐藻寡糖对烟C产生了毒副作用,加剧了烟C叶片损伤。褐藻寡糖能够与植物的细胞壁进行结合,又可以穿过细胞壁进入细胞内部与细胞膜进行结合。宁夏褐藻寡糖g段
褐藻寡糖是褐藻胶的降解产物,具有抗氧化、调节免疫、****、促进细胞生长等生理活性,应用范围大。吉林褐藻寡糖给药器说明书
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。 吉林褐藻寡糖给药器说明书
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