褐藻寡糖对烟C细胞内游离脯氨酸含量的影响研究发现,几乎所有逆境胁迫都能够造成植物体内游离脯氨酸积累。在植物体内,脯氨酸是作为1种渗透保护剂参与植物抗逆过程,缓解植物因低温伤害造成的渗透胁迫,因此检测植物体内游离内脯氨酸含量,可以在一定程度上判断植物遭受逆境胁迫危害程度。图5是烟C叶片游离脯氨酸含量变化。由图可知,水处理组经低温胁迫后,游离脯氨酸含量短时间内剧烈增加,6h时为空白对照的4倍,青海褐藻寡糖m段,随着低温处理时间延长,游离脯氨酸积累加剧,48h后是空白对照的11.8倍。喷施寡糖后进行低温胁迫,0.05%~0.30%褐藻寡糖能够明显降低烟草体内游离脯氨酸积累,0.10%褐藻寡糖在24h以内效果比较好,但48h时游离脯氨酸含量明显升高。1.00%褐藻寡糖短时间内使烟C叶片内游离脯氨酸含量剧烈增加,青海褐藻寡糖m段,随着时间延长积累不断加剧,表明较高浓度褐藻寡糖溶液会对烟C细胞产生毒副作用,青海褐藻寡糖m段,低温下更加剧了细胞损伤破坏。褐藻寡糖在生命体内具有重要的作用,其作为信号分子对植物的诱导抗逆和生长调节作用正逐步的深入。青海褐藻寡糖m段
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。青海褐藻寡糖m段褐藻寡糖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。
低温逆境时,寡糖处理能迅速增强其抗逆酶类,对引起细胞损伤的物质进行去除,提高植物的抗逆能力。干旱逆境,通过寡糖作用,能够使其体内的抗旱指标明显增强,如ABA的含量升高明显,对干旱下植株的生长状态进行调控,降低干旱胁迫对植株的损伤,达到诱导抗旱的目的。抗病性能的提高,通过检测烟C花叶病毒和病对植株的致病作用。对烟C花叶病毒,通过将寡糖作用于病毒与植株的侵染过程、体内复制阶段进行诱导抗病毒研究,发现褐藻寡糖可以明显提高植株的抗病毒能力,同时还能直接作用于病毒,在体外对其进行钝化,降低传染几率,达到抗病毒的效果。体外和体内两条途径对病菌进行抗病能力的检测,发现褐藻寡糖不能抑制病菌的生长,而是通过提高植株的体内抗逆酶类,达到抗病的效果,其对烟C病的比较好防效为4d,比三唑酮的比较好防效减少了2d,缩短了病的治好时间,降低了烟C的损伤。对植物果实的抗病保鲜的研究,发现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。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。
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。褐藻寡糖是一种由褐藻多糖(褐藻胶)经过裂合酶降解而获得的小分子量片段。
探讨褐藻寡糖作用机理, 将褐藻寡糖溶液均匀喷施到烟C叶面后置 于(4±1)℃下进行低温胁迫, 间隔不同时间检测相关指标。 研究发现, 浓度是影响褐藻寡糖抗冻性能的重要因素。 0 .05%, 0.20 %和 0.30 %褐藻寡糖具有诱导激发因子作用, 能够诱导烟C CAT 、SOD 和 POD 活力提高, 去除体内产生的氧 自由基, 保护细胞膜和叶绿素结构, 减少烟C叶片损伤, 提高烟C耐低温能力, 其中以 0 .20 %褐藻寡糖诱导效果比较好; 0 .10%褐藻寡糖具有抗冻保护剂作用, 在 24 h 内烟C各项指标均没有明显变化, 可保护细胞免受低温伤害, 但 48 h 时冻坏指标增强, 其保护作用减弱或者消失;高浓度 1 .00 %褐藻寡糖具有毒副作用, 在烟C细胞表面形成较强渗透势, 胞内物 质外渗严重, 烟C细胞结构受到破坏, 加速低温下烟C叶片损伤。褐藻寡糖宜存于阴凉干燥处,运输过程中避免雨淋、挤压、碰撞。辽宁褐藻寡糖冲洗
褐藻寡糖对杏鲍菇菌丝体生长速度、菌丝体生物量、纤维素酶活性具有促进作用。青海褐藻寡糖m段
褐藻寡糖对SOD活性的影响SOD是植物体内重要抗逆酶类之一,能够催化O-2·歧化反应,生成H2O2和O2,H2O2在POD、CAT和谷胱甘肽过氧化物酶催化下转化为水而去除,各种环境胁迫均能不同程度提高其活力,以增强植物去除O-2·能力。随着低温胁迫时间延长,水处理组细胞损伤加剧,SOD活力不断上升,去除O-2·能力逐渐增强。喷施ADO后进行低温胁迫,0.05%,0.20%,0.30%ADO组SOD活力短时间内迅速上升,说明ADO对烟C的SOD活力产生了诱导作用,随着时间变化O-2·产生和去除达到动态平衡,其SOD活力缓慢回落,以0.20%浓度ADO诱导效果比较好,SOD活力6h后诱导增强至空白对照的6倍,这对于提高烟C去除O-2·能力具有重要作用。0.10%浓度ADO在6~24h之内没有明显改变SOD活力大小,维持在比较恒定水平,但48hSOD活力迅速上升,表明细胞内O-2·含量增加,细胞受到了损伤破坏。高浓度1.00%ADO会破坏烟C叶片细胞结构,造成保内物质渗漏,加剧低温下叶片损伤,超出了植株自身修复能力,产生了毒副作用,SOD活力逐渐降低。青海褐藻寡糖m段
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