糖类物质按照分子聚合度的大小可以分为单糖、寡糖和多糖。由一个分子构 成的糖称为单糖,一般来说2~20个分子构成的短链糖苷称为寡糖或者低聚糖,100个以上的称为多糖。寡糖可以由多糖通过 酶解、酸水解和氧化降解等方法而获得,制取比较方便,来源也非常普遍,结构 和功能也各不相同,在应用中无毒无污染,在环境中可以自行降解,已经证明, 寡糖具有多种生物活性,能够调节植物的生长,诱导植物抗逆性的产生,目前, 寡糖类诱抗剂的研究已成为植物诱抗剂研究的热点。寡糖主要的构成单元为五碳糖和六碳糖,其中以六碳糖居多。即葡萄糖、半 乳糖、木糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖等。有这些单糖经过聚合以直链或者支链 的形式形成多种结构和功能各异的多糖。据报道,目前已经确定的寡糖已有上千 种。动植物的结构多糖具有非常复杂的结构,在合适的条件下又可以进行降解, 产生许多结构不同、大小不一的寡糖片段,具有多种功能活性,Albersheim 等(1985)将这些具有多种生物活性的寡糖被统称为寡糖素。褐藻寡糖在植物诱导抗病中有重要作用,因为褐藻寡糖激发植物体内相关抗病信号通路,从而引起植物抗病。福建褐藻寡糖肠道炎症
褐藻寡糖是褐藻胶的降解产物,由2~10个单糖通过糖苷键结合而成,具有溶解性好,稳定性强等特点。褐藻胶主要来源于海带、马尾藻等藻类,是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸通过1-4糖苷键连接形成的阴离子酸性多糖。经过多年研究发现褐藻寡糖在农业、医学等多个方面都具有重要的应用价值和研究意义,尤其在在农业方面,褐藻寡糖对经济作物有较好的应用效果。在增产方面,应用褐藻寡糖于黄瓜、小麦,、玉米、水稻等多种农作物,可明显促进作物生长,增加产量;在种子萌发方面,褐藻寡糖可促进大豆、高粱、豌豆等种子的萌发,提高萌发率和萌发势等;在抗逆方面,施用褐藻寡糖可提高水稻的抗病虫害能力,同时提高幼苗的镉胁迫抗性,提高小麦的抗干旱胁迫等。翅碱蓬常被用于盐碱地的生态工程建设中,但是在东营黄河三角洲地区的实际应用中发现,翅碱蓬在种植中存在成活率低的问题,尤其是幼苗移植生长时期,幼苗后续成活率低,人力物力财力投入成本较高。推测原因为移植后的幼苗对盐碱地环境难以适应,抗逆性较差。因此如何提高翅碱蓬的幼苗后续成活率和抗逆性是当前研究的重点 问题。褐藻寡糖已被证实对草本植物具有明显的提质、抗逆效果,如水稻、小麦等。山西褐藻酸钠和褐藻寡糖褐藻寡糖羧基的酯化度在植物细胞诱导反应中也发挥了作用将其开发为具有独特药理疗效和具有保健功能的食品。
前寡糖在植物促生长与诱导抗逆领域研究的现状,本研究选择不同来 源、不同分子量大小的褐藻寡糖、果胶寡糖和壳寡糖的寡糖片段,通过促生长与 抗逆作用对其生物活性进行比对筛选。以促进植物种子萌发和幼苗生长作为寡糖 片段的促生长指标,以大豆子叶法测定诱导产生植保素的合成作为寡糖片段的抗 逆指标,对寡糖种类、分子量水平和浓度大小与促生长和抗逆效应的影响进行研 究,以获得具有优良的促生长与抗逆性能的寡糖片段。褐藻寡糖 HZ3 在浓度为 0.1%时对豌豆促生长效果为明显,能够明显的促进豌 豆根和芽的生长,增加根和芽的干重。
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。 褐藻胶寡糖(AOS)使毒死蜱对小麦幼苗的伤害有明显缓解作用,增强植物对毒死蜱胁迫的抗性。
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。河南褐藻寡糖用法
外源褐藻寡糖可以提高黄瓜幼苗活性氧自由基去除能力,缓解膜脂过氧化的程度福建褐藻寡糖肠道炎症
因此褐藻寡糖对植物的抗逆机制是通过诱导作用实现的。 诱导植物体内产生各种抗性物质来缓解逆境因素对植物造成的损伤,从而达到抗 逆的目的。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。福建褐藻寡糖肠道炎症
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