高温是制约蔬菜产量和品质提升的重要因素。高温胁迫会引起叶绿体相关酶活性降低、活性氧暴发、植物体代谢异常、增强光抑制导致的光合效率下降等问题;同时高温诱导植物叶面积增大、蒸腾速率异常,使果实产量和品质大幅下降。大量试验表明,高温胁迫对以樱桃萝卜为例的十字花科根茎类作物影响尤为明显。海藻提取物是海藻类细胞破碎产物,其有效成分主要有褐藻胶、褐藻多酚、甘露醇、甜菜碱、不饱和脂肪酸等,活性基团主要有半缩醛羟基、羧基和高密度的羟基等。海藻提取物在洋葱、黄瓜、辣椒、樱桃等多种重要作物上均表现出明显的增产作用。湖北奥氏海藻提取物
海藻提取物、水杨酸和脱落酸对苹果幼苗生长、抗旱性和养分吸收的影响。干旱胁迫下,利用盆栽控水法模拟干旱胁迫,设置正常供水(CK)、重度干旱(DS)、喷施清水(W)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和海藻提取物(SE)六个处理。结果表明:喷施水杨酸、脱落酸和海藻提取物均促进了干旱胁迫下幼苗的生长及养分吸收,提高了叶片光合色素含量和净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度及蒸腾速率,同时提高了叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性和抗坏血酸过氧化物酶活性以及可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质含量,降低了丙二醛含量,有效缓解了干旱胁迫的伤害。与水杨酸和脱落酸相比,海藻提取物在生物量(干重)方面缓解了20.3%,而水杨酸和脱落酸分别缓解了13.5%和16.9%,以海藻提取物缓解效果极好。山西海藻提取物和海带提取物海藻提取物可以通过影响土壤的物理化学性质和生物特性,进而影响植物的生长发育。
叶绿素、类胡萝卜素和花青素是植物色素和强抗氧化剂。叶绿素和类胡萝卜素水平的增加提高了叶片的光捕获潜力,从而提高了光合作用的速率;花青素属于酚类物质,酚类物质是植物产生的重要次生代谢产物,在防御病虫害方面发挥着重要作用。本研究中,喷施海藻提取液显著提高了水培生菜中的花青素、叶绿素和类胡萝卜素含量,与CK组相比,S-500组分别提高了131.3%、136.6%、130.4%。Selvam等研究表明海藻提取物能明显使花生植株的叶绿素含量提高。光合色素的增加表明经海藻提取液处理后的水培生菜更具有生理活性,并能产生更多的光合同化物。Vasantharaja研究表明海藻提取物可以显著提高豇豆的植物化学成分含量和抗氧化活性,从而提高其营养品质。
通过水培方法,在营养液添加不同浓度PEG6000模拟干旱胁迫条件,研究喷施海藻提取物对干旱胁迫下甘蔗生长和根系形态的影响。结果表明:10%和20%浓度的PEG6000均对甘蔗生长产生了一定抑制作用,甘蔗株高、地上部干重、根系干重和总干重均比正常对照处理明显降低;总根长、根直径、根系表面积和根系体积等根系形态参数明显降低;根系和地上部的含水率均明显降低。在模拟干旱胁迫下喷施海藻提取物处理使甘蔗的株高和干物质量增加,总根长、根系表面积和根系体积增大,根系和地上部的含水率均显著提高。因此,喷施海藻提取物能在一定程度上缓解干旱胁迫对甘蔗造成的伤害,改善植株的生长情况。在非生物胁迫和生物胁迫方面,海藻提取物中富含的微量元素、等通过调节植物新陈代谢来达到增强抗逆的目的。
植物的渗透调节是适应逆境胁迫的重要生理机制,可溶性蛋白和脯氨酸含量是衡量植物体内代谢水平的重要指标,植物在胁迫中体内积累的脯氨酸具有保护生物大分子以及参与能量代谢等作用,其含量的增高对细胞液浓度的增加、细胞水势的降低、植物吸水能力的提升十分有利。植物遭受逆境胁迫时,脯氨酸会保护生物膜的酶活性,以保证植株的正常生长。轻度和中度干旱条件下,水稻根系与叶片的脯氨酸和可溶性蛋白含量随土壤干旱程度的增加而增加,重度干旱胁迫下可溶性蛋白含量明显下降。海藻肥处理能够提高脯氨酸和可溶性蛋白含量,当水分胁迫解除后,海藻肥处理的渗透调节物质含量下降速度低于对照组,所以施用海藻肥能够减轻栽培中干旱对作物生长的影响。干旱胁迫条件下,植物通过脯氨酸的大量积累来提高原生质的渗透压,防止水分散失,从而有利于适应干旱缺水的环境条件,提高原生质胶体束缚水的含量,保持原生质体的结构,缓解渗透胁迫对植株造成的伤害。抗旱品种叶片中游离脯氨酸含量在总游离氨基酸中的比例大于不抗旱品种,脯氨酸的积累与高粱抗旱性呈正相关。在干旱胁迫条件下,植物细胞通过增加脯氨酸含量来提高抗旱性,干旱胁迫越严重脯氨酸含量越高。 海藻提取物中含有大量氨基酸、酚类物质、以及过氧化氢酶等。黑龙江海藻提取物栓
多种不同海藻提取物分别在体外抑菌活性和诱导植物系统抗性上有多项研究发现。湖北奥氏海藻提取物
对草莓施用海藻提取物,能有效提高草莓果实的果重、结果数、产量、糖酸比、硬度和Vc含量(姜洁等,2019;M-Pakyürek,2020)。同时,海藻提取物应用于作物也可提高作物抗逆性和品质(刘培京,2012)。海藻提取物能够提高苹果幼苗对干旱胁迫的适应能力(冯敬涛等,2020)。对洋葱(AlliumcepaL.)施用海藻提取物,使洋葱的生长发育、产量和品质性状均有明显影响(Mazharetal.,2020)。同时,海藻提取物在水分胁迫下促进了洋葱叶绿素合成和植株生长,显著提高了洋葱的生长和产量(AlmaroaiandEissa,2020)。湖北奥氏海藻提取物
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