壳寡糖是壳聚糖降解后聚合度在2~20范围内的低聚糖。与壳聚糖相比,它具有良好的水溶性及强大的生物学活性,是一种新型植物生长调节剂。壳寡糖可作为免疫激H因子,诱导植物先天性免疫,合成抗病菌物质,激发植物基因防御,增强植物抗病能力。研究表明,在植物遭遇逆境时低分子量的壳聚糖能发挥积极作用,提高净光合作用速率,抵抗渗透物质的合成,提高植物体抗氧化酶活性,增强去除自由基的能力,保护膜系统,增强植物体的自身抗性,促进植物生长。受限于壳寡糖不易制备,壳寡糖对作物的影响研究较少。目前大多数研究工作都没有说明试验中所采用的壳聚糖或寡糖分子量。2007年,本课题组筛选出高产壳聚糖酶菌株,并随后对该菌株的壳聚糖酶基因通过定点突变进行改造,克隆至Pichiapastoris,筛选的重组子酶活力高达1480U/mL。近年来,围绕壳聚糖的酶解工艺做了大量研究工作,可以制备分子量2000~3000的壳寡糖。因此,本文以水稻幼苗为研究对象,通过喷施不同浓度的壳寡糖溶液,研究壳寡糖对水稻幼苗生长以及抗逆生理指标的影响,以期为研究壳寡糖的功能以及稳定水稻产量提供基础。 壳寡糖被认为是一种具有调控植物发育的产品,壳寡糖可以提高其光合作用和某些物质的合成,使其増加产量。山东20%噻唑磷氨基寡糖素
植物细胞识别微生物细胞壁上的片段物质是植物在诱导后反应的首步,这种片段物质被称为激发子,此过程也称为即激发子受体识别。激发子受体的相互识别的过程是防御过程第一步,随后发生细胞构型的变化、蛋白质磷酸化和抗性相关酶活性的增强,及植物体信号分子间的转导。壳寡糖不能直接被植物识别,其结合在质膜上并激发多种防御反应;并诱导植物体产生信号分子,如水杨酸、茉莉酸、引噪乙酸等,这些信号分子既可以相互协同,起到强化信号分子间转导的作用;又可以相互拮抗。张付云等经壳寡糖处理后,果蔬细胞内的第二信使的浓度发生变化,这对植保素的合成和积累有一定的影响作用。壳寡糖是植物识别病原菌入侵的非特异性信号,能够激发植物体产生具有抗病性的免疫蛋白,其不仅可直接抑制病原菌的生长(黄丽萍等),还可诱导植物产生强烈的免疫诱导活性。赵小明等的研究发现壳寡糖可以与烟c和草莓细胞结合,这说明壳寡糖在草巷和烟c细胞壁上有专一的但不确定性质的结合位点。张洪艳等发现用不同浓度的壳寡糖溶液处理烟c细胞均可以诱导的产生。杜星光等发现用壳寡糖处理烟c可在处理后个小时均明显增加赤霉酸和茉莉酸含量。 山东氨基寡糖素对猝倒病有效吗壳寡糖不仅可以调节植物代谢促进其生长,还可以提高植物的非生物胁迫性。
壳寡糖是壳聚糖通过一定的途径分解而得到的产物,由2~10个氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成。壳寡糖在动物胃肠道中不容易被分解,进入肠道后直接由肠道细胞吸收进入血液循环。壳寡糖在动物体内具有多种生物学功能。壳寡糖具有抗氧化作用,体外试验均已经表明壳寡糖具有很强的抗氧化作用,壳寡糖在体外能够有效地去掉或者抑制超氧阴离子自由基、羟基自由基、以及二苯带苦味酰基自由基,体内试验表明壳寡糖能够显著提高体内的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶的活性,显著提高动物的抗氧化能力。壳寡糖还具有抗病菌及提高机体免疫力的作用,壳寡糖的分子量较低,其进入动物体内能够被机体吸收,通过血液循环到达病菌多的地方,壳寡糖容易通过细菌的细胞膜进入细菌的细胞质和细胞核中,使细菌内部起到关键作用的酶发生泄漏,壳寡糖还能够作用于细菌的细胞核,使细胞核中的遗传物质与壳寡糖发生反应,从而抑制细胞核的复制,通过动物试验发现,壳寡糖能够提高动物的免疫能力,能够提高动物的免疫组织。提高体内免疫球蛋白的含量,促进胸腺淋巴细胞的成熟和分化。壳寡糖促进肠道发育和调节肠道微生物,肠道是动物体消化和吸收营养物质的主要场所。
根据实验,通过壳聚糖、壳寡糖溶液处理过的新鲜菠萝,贮藏期比对照组的感官得分高,可以有效延长新鲜菠萝的保存期。关于外观品质,从硬度和感官评定两方面来考虑。壳聚糖、壳寡糖处理过的实验组与对照组相比,实验组可以有效减缓新鲜菠萝的腐烂,保持更好的颜色。其中,壳聚糖1.0%浓度时有效。在内部品质方面,1.0%的壳聚糖处理组在质量损失率、可溶固体物含量、维生素C含量等指标测定中,保持新鲜度的效果很好。本次实验得出,于(5±1)℃的贮藏环境中鲜切菠萝的好处理条件为1.0%的壳聚糖。本研究分析了壳聚糖、壳寡糖对鲜切菠萝的物理化学等几个方面品质的影响,并未做生物方面如微生物生长情况及抑菌效果方面的探索,相关影响还有待于进一步研究。壳寡糖具有调节植物生长、诱导植物抗性等生物学活性。
由于壳寡糖分子中含有较多的氨基和羟基,其分子间或分子内作用较强,分离纯化相对较困难。目前,壳寡糖的分离纯化方法主要有:膜分离法、凝胶渗透色谱法、薄层色谱法和离子交换色谱法等。膜分离技术是20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。由于该技术兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中重要的手段之一。忌与碱性农药混配;避免航喷中与农药进行200倍以内混配使用。山东氨基寡糖素安全间隔
壳寡糖能够提高萌发的种子中胚郭的淀粉酶的活性,使淀粉快速水解,为种子的萌发创造有利的条件。山东20%噻唑磷氨基寡糖素
干旱胁迫可诱导植物产生逆境应答蛋白:一类是参与水分胁迫的信号转导或功能基因表达过程中起调节作用的调节蛋白,主要包括蛋白激酶、磷脂酶C、磷脂酶D、G蛋白、转录因子和一些信号因子等;另一类是直接在植物的各种抗旱机制中发挥作用的功能蛋白,主要包括离子通道蛋白、胚胎晚期丰富蛋白、渗透调节蛋白、抗氧化酶、质膜功能蛋白等。冯斌等通过mRNA差别显示技术分析了经壳寡糖处理的烟c叶片,发现热激蛋白90(Hsp90)基因高度表达,可能参与到壳寡糖诱导的抗性信号传导通路中。本研究中,处理12h、24h和48h后,喷施10mg/L和100mg/L的壳寡糖明显增加了PEG胁迫下小麦幼苗叶片中的可溶性蛋白含量(处理24h喷施10mg/L壳寡糖除外),可能是由于壳寡糖能进一步诱导SOD、POD、CAT和Hsp90等功能蛋白和调节蛋白的合成,从而提高小麦的抗旱性。山东20%噻唑磷氨基寡糖素
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