湖北褐藻寡糖 精耕

    美国复杂碳水化合物研究中心的主任Albersheim等提出了寡糖素这个概念，他认为低浓度的寡糖是一种信号分子，可以与作物相互作用，对作物的生长、发育和繁殖等起调控作用，抵Z病原微生物的侵染通过在调节过程中积累抗病物质。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，来源也非常普遍，开发应用的潜在可能性大，可以改善现阶段设施内作物生产过程中化肥等的过度使用给人类和环境带来的巨大危害。植物生长表现为，植物细胞体积的增加、植物细胞分裂以及组织特性的发育过程。细胞分裂过程中的动力和扩张的分子机制主要依赖糖类等碳水化合物来提供能量。糖信号是决定植物生长发育的中心，与其他信号网络连接，控制细胞增殖和扩张。植物的生长发育还依赖于蛋白质的合成，而糖和环境信号对mRNA翻译的调控至关重要。 褐藻寡糖会增加白菜的根长、根尖数、根体积和根吸收面积。湖北褐藻寡糖 精耕

    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。 湖南褐藻寡糖孤儿药褐藻寡糖可以通过SA信号途径促进NPR1和PR1蛋白基因的表达，使植株获得系统性抗性，增强对病毒的抵抗能力。

褐藻寡糖对翅碱蓬种子萌发率的影响：随着褐藻寡糖浓度的升高，翅碱蓬种子的发芽率呈先升高后降低的趋势，且在褐藻寡糖作用下翅碱蓬种子发芽率明显高于清水对照组，其中0.02mg/mL浓度下的褐藻寡糖四日发芽率高，达到73.33%，远高于清水对照组的60.00%；随着培养时间增加，翅碱蓬萌发率均增高。第七日时褐藻寡糖作用下翅碱蓬种子发芽率均不低于清水组，其中0.02mg/mL浓度下的褐藻寡糖发芽率高，达到78.33%，远高于清水对照组的66.67%(图1)。褐藻寡糖对翅碱蓬种子萌发幼芽的影响：可溶性糖是盐生植物的重要渗透调节剂(李悦等,2011)，翅碱蓬幼芽内可溶性糖含量增加，在高盐度环境下有助于细胞维持渗透势。同时幼芽中的可溶性糖含量上升可以为翅碱蓬幼苗的生长提供更好的营养支撑，更有利于翅碱蓬幼苗的后续生长。本研究发现褐藻寡糖对翅碱蓬幼芽中的可溶性糖含量有明显的影响(图2)。在褐藻寡糖的作用下，翅碱蓬幼芽中的可溶性糖含量明显增加，并与前期测得的发芽率相对应。褐藻寡糖浓度为0.02mg/mL时，幼芽中可溶性糖含量高，相应的翅碱蓬种子萌发势和萌发率也高。

    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。 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。

    对初步纯化的褐藻胶裂解酶进行了酶学性质研究,酶的适反应条件为50℃、pH8,在4～40℃、pH6～8范围内酶活力较稳定;Ca2+、Mg2+和Fe2+等离子对该酶有促进作用,EDTA、Ba2+、Zn2+等有抑制作用。通过优化获得褐藻胶的好酶解条件,在底物浓度、加酶量、体系、45℃条件下反应32h时,还原糖生成量为。以提取的褐藻多糖为原材料,按照此酶解工艺大量制备褐藻寡糖,通过Bio-GelP2凝胶色谱柱分离纯化,得到不同聚合度的7个寡糖组分F1-F7,TLC分析结果显示,其聚合度在1-7之间。去除自由基结果表明,褐藻多糖和寡糖都具有较强的抗氧化活性。自由基去除率随着糖浓度的增加而增强,在寡糖浓度、多糖浓度±±。多糖、寡糖浓度为±±。在相对湿度为85%和62%的环境下,褐藻多糖和褐藻寡糖都表现出较强的吸湿能力,褐藻寡糖更佳。在干燥环境下,褐藻多糖和寡糖都表现出很强的保湿效果,36h时褐藻寡糖的保湿率达到。抑菌结果显示,褐藻寡糖对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌均具有较好的抑菌作用,褐藻多糖对白色念珠菌具有抑菌效果,对另3种细菌无抑制。 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。湖北褐藻寡糖 精耕

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。湖北褐藻寡糖 精耕

    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。 湖北褐藻寡糖 精耕

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