褐藻寡糖不仅可促进植物的生长,而且可提高植物对病害的抵抗力(Otterleietal.,1991)。王松(2003)利用沸水煮提的方法从海带中得到褐藻酸钠后,然后再经过酸解和海螺酶降解得到聚合度为8-20的褐藻寡糖。将此褐藻寡糖应用于抗花叶病毒的研究。发现在处理4d后抗性开始提高,第6d时诱导抗病性达到高,并且以浓度为1000μg/ml的褐藻寡糖的诱导效果好。由于植物诱导抗逆领域关于褐藻寡糖的研究较少,因此开发褐藻寡糖在植物诱导抗逆领域中的应用,对于丰富褐藻寡糖的生物功能,开发具有诱导抗逆活性的褐藻寡糖片段,对增强植物对环境的适应能力,提高作物产量和品质具有十分重要的意义。海洋活性寡糖的开发与利用已成为利用海洋资源进行高值化开发的关键技术之一。对海洋的特殊环境适应,使多种海洋生物具有独特的多糖组成,利用多种手段对海洋多糖进行降解,可以获得种类繁多,结构各异的寡糖片段,由于其结构和组成的差异,寡糖片段内携带大量不同的信息,具有不同的功能活性。尤其是寡糖还可以作为诱抗剂能够诱导植物产生抗逆性能,此外寡糖还能够调节植物的生长发育,因此海洋寡糖由于其独特的组成和生物活性,已成为目前植物生长调节与诱导抗逆研究的热点。 褐藻寡糖诱导植物抗致病疫霉的机制是通过提高ROS产生及抗病相关基因表达,减轻致病疫霉的胁迫,增强抗性。福建褐藻寡糖起草单位
褐藻寡糖喷施后,黄瓜果实的抗氧化酶G-POD4基因表达水平上升,T2组是CK组的倍。喷施组SOD1基因表达水平均升高,其中T3组较CK组升高了倍,效果明显。褐藻寡糖喷施后,分别检测叶片和根中WRKY家族转录因子的表达变化。在黄瓜叶片中,第Ⅰ类WRKY家族基因,WRKY2、WRKY4、WRKY23、WRKY39响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅱ类WRKY家族基因有15个基因响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅲ类WRKY家族基因基因中WRKY20、WRKY22、WRKY34、WRKY35在12h或24h出现表达上调的峰值。在黄瓜根中,第Ⅰ类WRKY家族基因,WRKY2、WRKY23、WRKY39响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅱ类基因中有14个基因响应褐藻寡糖表达上调,第Ⅲ类WRKY家族基因有6个基因响应褐藻寡糖表达上调。 天津褐藻寡糖企业褐藻寡糖会增加白菜的根长、根尖数、根体积和根吸收面积。
AOS对PVX、TMV有较好的防治效果分别在喷施AOS前24h和喷施AOS后24h接种带有GFP标签的PVX。发病后,在紫外灯下观察绿色荧光并检测病毒积累量。结果显示先喷施AOS后接种PVX,5d后,30.6%系统叶片出现荧光,而喷施ddH2O的本氏烟,85.7%上部叶片出现荧光;喷施AOS的本氏烟中病毒的积累量也明显低于对照。先接种PVX后喷施AOS,与喷施ddH2O的本氏烟系统叶片的荧光强度并无明显区别,本氏烟中病毒的积累量也无明显差异。以上结果说明,AOS对病毒有明显的预防效果。用不同浓度的AOS处理本氏烟后接种PVX,检测抗病效果,结果显示在AOS浓度为100μg/mL时,其抗病效果好。之后,采用100μg/mL的AOS喷施本氏烟后,接种烟C花叶病毒(TMV),发现与对照组相比,AOS处理的叶片上荧光强度也明显减弱,TMV的积累量也明显降低,表明AOS也可以增强植物对TMV的抗性。以上结果说明,AOS增强植物对病毒的抗性具有普遍性。
植物在生长发育的过程中会遭受多种病害的胁迫,造成产量和品质下降。植物免疫诱抗剂又称“植物疫苗”,可以通过诱导植物自身的免疫系统激发防御应答反应,增强植物抗病性;且能减少化学农药的使用,降低对人和环境的危害。寡糖类诱抗剂是一类具有生物调节功能的碳水化合物,能在较低的浓度下被植物细胞表面的免疫识别受体所识别进而激发PTI,诱导植物产生一系列的免疫应答,增强植物的抗病能力。前期,我们利用褐藻胶裂解酶Aly2降解褐藻胶得到褐藻胶寡糖。在此基础上,以本氏烟和拟南芥为供试植物,以马铃薯X病毒、烟C花叶病毒和致病疫霉为防治对象,对AOS在诱导植物抵抗病害过程中发挥的作用及其分子机制进行研究。褐藻寡糖是褐藻胶的降解产物,是一种无支链阴离子寡糖,由β-D-甘露糖醛酸和古罗糖醛酸构成。
褐藻寡糖是一种天然的植物生长调节剂,安全无污染,对作物的促生长作用是褐藻寡糖的生物学活性之一。褐藻寡糖能够提高作物的光合作用,增加有机物的积累,影响作物的生长速率,提高果实的产量,并且提升其品质。通过提高细胞壁转化酶、酸性转化酶、山梨醇脱氢酶、山梨醇氧化酶和 ATP 酶等糖积累的关键酶活性,从而影响果实的淀粉含量、总可溶性糖、细胞中花青素的含量以及果实的新鲜程度和硬度,光合色素含量等来改善果实的产量和品质。褐藻寡糖作为一种信号分子,还参与调节植物的生长、发育以及新陈代谢过程,能调控生物合成过程,从而保护果实品质,提高果实的产量。褐藻寡糖诱导植物抗病毒病是AOS促进植物体内SA含量增加,促使植物体内活性氧的产生,增强植物抵抗病毒。福建褐藻寡糖起草单位
褐藻寡糖能够改变草莓的呼吸过程,减少水分散失,降低外界对其造成的损伤。福建褐藻寡糖起草单位
褐藻寡糖是由褐藻多糖(褐藻胶)经过酸、氧化剂或者裂合酶降解而获得的小分子量的片段。褐藻胶是褐藻细胞壁的填充物质,是由甘露糖醛酸和古罗糖醛酸结合而成的直链线性嵌段型高分子聚合物。其分子量比较大,在104-106u之间。组成褐藻胶的结构单元是β-(1,4)连接的D-甘露糖醛酸(M)和α-(1,4)连接的L-古罗糖醛酸(G)。在生物合成过程中甘露糖醛酸残基形成聚合物后,部分在酶的作用下转变成了古罗糖醛酸。但是由于其分子量较大,不容易被吸收,常常是被作为膳食纤维应用于食品中,因此极大限制了褐藻胶的应用。经过降解获得的小分子量的寡糖片段,水溶性好,易于被吸收利用,因此应用也越来越普遍。近年来,许多研究已经证实褐藻寡糖能够在植物调节生长和诱导抗病领域发挥作用。 福建褐藻寡糖起草单位
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