北京褐藻寡糖与海藻寡糖

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。褐藻寡糖可以通过促进植物内胼胝质的沉积，提高植物抵抗病原菌侵染的能力。北京褐藻寡糖与海藻寡糖

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(张运红等, 2016b; 张运红等, 2017; 荆华和王 康健, 2018, 北方水稻, 48(3): 22-24.)。褐藻寡糖的抗逆机理推测为：褐藻寡糖通过蛋白质磷酸化与去磷酸化， 使细胞核内相关抗逆基因激发，提高抗逆酶系活力，进而促进木质素合成、植保素合成和胁迫激S产生， 调节渗透调节物质的产生(游离脯氨酸, 可溶性糖等)。通过渗透调节物质降低活性氧及质膜过氧化，并维 持细胞渗透压稳定，进而提高翅碱蓬的抗盐胁迫能力。北京褐藻寡糖与海藻寡糖海洋寡糖来源于海洋的寡糖，以几丁寡糖、褐藻寡糖、卡拉胶和琼胶寡糖等，它们来源丰富，结构独特。

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。

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。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。

    褐藻寡糖在植物生长中的使用，可以增强植物对外界环境的适应能力，对提高作物产量及品质也具有非常重要的意义，同时褐藻寡糖本身在环境中自然降解，无残留无污染，可以减少化肥和农药的使用，提高了环保效益。由于褐藻寡糖是由褐藻胶降解得到的小分子量片段，不同的降解方法或不同的降解酶会导致褐藻寡糖的分子量大小不同，分子量大小的不同可能会在促进植物生长方面有不同的效果。而目前有关于褐藻寡糖促进植物生长的研究比较少，且目前未有关于不同分子量褐藻寡糖促进植物生长的报道。黄瓜是我国重要的蔬菜作物，促进生长的环保肥料的研发和应用对黄瓜的生产实践具有重要的意义。本研究通过探究不同分子量的褐藻寡糖在促进黄瓜幼苗的生长方面的作用，旨在发掘褐藻寡糖更多的生物功能。 褐藻寡糖在植物生长中的使用，可以增强植物对外界环境的适应能力。贵州褐藻寡糖凝胶

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。北京褐藻寡糖与海藻寡糖

    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。 北京褐藻寡糖与海藻寡糖

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