四川褐藻寡糖生物调节

    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。褐藻寡糖使作物幼苗的生物量升高，影响作物的生理指标如丙二醛（MDA）含量降低，相关抗氧化酶活性升高。四川褐藻寡糖生物调节

   从植物生长与抵抗逆境的特性出发，利用外源性寡糖对其进行作用，通过检测植物生长指标和抗逆指标变化，来研究寡糖在植物促生长与诱导抗逆过程中的作用机制。一方面对褐藻寡糖在植物促生长与抗逆领域的作用机理进行表征，另一方面，也希望能够通过此研究获得具有优良生物功能活性的寡糖制剂，为农业生产抗灾减灾做出贡献。选择三种来源（褐藻胶、果胶、壳聚糖）的不同分子量大小的九种寡糖片段进行研究。利用植物的促生长和抗逆指标进行筛选，获得了一种既具有明显的促生长作用，又具有抗逆作用的寡糖片段，为褐藻寡糖HZ3，经过质谱分析，其组分是以二、三糖为主的含有少量四糖和五糖的寡糖混合物。第二部分是利用植物的植株、愈伤组织和悬浮细胞为材料，建立起寡糖促生长的综合性的验证方法。对植株分别选择了双子叶植物豌豆和单子叶植物玉米，利用寡糖浸种，分别考察在种子萌发与幼苗生长初期其体内蛋白酶、淀粉酶和激S含量的变化，结合种子与植株的生长指标，探讨寡糖的促生长作用机理。云南海藻寡糖与褐藻寡糖区别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。

    AOS增强植株对致病疫霉的抗性用100μg/mLAOS分别喷施拟南芥和本氏烟,24h后,接种致病疫霉。结果显示与喷施ddH2O的植株相比,AOS处理的叶片接种部位的水渍及叶片的黄化程度明显降低,检测致病疫霉菌丝的生长量也明显低于对照,表明AOS也可以增强植株对致病疫霉的抗性。AOS诱导植物早期免疫应答反应对喷施AOS和ddH2O的本氏烟叶片进行相关免疫反应的检测。结果显示,在气孔开度方面,与ddH2O处理的对照组相比,AOS处理的本氏烟叶片的气孔开度明显较低,表明AOS通过调节叶片表面气孔的开合抑制病原菌的入侵。分别于2h、4h、8h、24h和48h时,对喷施AOS和ddH2O的本氏烟叶片进行DAB和NBT组织化学染色,发现喷施ddH2O的叶片染色程度较浅,而喷施AOS的叶片染色程度较深,且在24h时染色深。qRT-PCR检测ROS合成基因RbohA、RbohB以及去除基因SOD、APX和CAT表达水平,显示RbohB基因表达量明显上调,CAT基因表达量明显下降,说明AOS可以通过抑制CAT基因和促进RbohB基因的表达,提高过氧化氢的积累。

    褐藻寡糖对烟C叶片叶绿素含量的影响叶绿素是高等植物进行光合作用的主要成分,叶绿素损失或者破坏会严重影响植物生长发育进程,在某种程度上叶绿素含量多少表征着植物健康程度。图3和图4是烟C叶片中叶绿素a和叶绿素b在喷施褐藻寡糖后的变化结果。研究发现:经过6h低温胁迫,水处理组叶绿素a和b含量分别下降了23.9%和6.0%,随着时间延长,2种叶绿素含量继续减少,48h后分别只有对照的51.2%和78.3%,说明在低温胁迫下,水处理组叶绿素受到低温损伤破坏,且随着时间延长,破坏不断加剧。在2种叶绿素中,叶绿素a比叶绿素b更容易受到低温破坏。喷施了0.05%～0.30%褐藻寡糖后进行低温胁迫,烟C叶片叶绿素a和b含量比水处理组有不同程度升高,表明此浓度范围内寡糖能够减轻低温对叶绿素的损伤,其中以0.20%寡糖溶液效果明显,但0.10%褐藻寡糖处理组在48h时叶绿素a和b的含量都有较大幅度下降,表明叶绿素受到破坏损伤;高浓度1.00%褐藻寡糖对烟C起破坏作用,与对照组相比,叶绿素a和b含量都有较大幅度减少,随时间延长,二者含量继续降低,表明烟C叶绿素损伤加剧。褐藻寡糖与作物细胞作用后还可以在细胞的信号转导过程中，对细胞的生物活性进行调节，增强植物抗病能力。

    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。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。山东褐藻寡糖对甲状腺

喷施褐藻寡糖后发现褐藻寡糖可以缓解小麦在干旱环境中受到的损害。四川褐藻寡糖生物调节

    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。四川褐藻寡糖生物调节

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