西藏褐藻寡糖

   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。西藏褐藻寡糖

    马尾藻是我国南海常见的大型经济褐藻,也是褐藻多糖的重要来源。褐藻多糖及其降解产物—褐藻寡糖,具有众多生物活性,在农业、医药、化妆品等领域具有广阔的应用前景。以采自海南琼海海域的孤囊马尾藻为研究对象,探究了一种有效提取褐藻多糖和酶解制备褐藻寡糖的方法,并对制备的褐藻多糖及寡糖进行纯化、结构分析和活性评价。研究结果如下:采用超声波辅助热碱法,通过响应面优化获得孤囊马尾藻多糖的比较好提取工艺,在超声功率500W、料液比1:25、提取时间5.95h、提取温度82.27℃、NaOH质量分数3.87%的条件下粗多糖得率为41.23%±0.98%。采用TCA沉淀法除蛋白,粗多糖的蛋白去除率达到81.93%,多糖保留率92.17%;优化了H2O2氧化法除色素工艺,在H2O2浓度1.5%、70℃条件下脱色6h时,脱色率达到91.23%,多糖保留率为85.32%。采用DEAE-52离子交换层析柱对初步纯化后的多糖进一步分离纯化,获得SOP1、SOP2和SOP3三个多糖组分,并明确了它们的分子量、纯度以及总糖、还原糖、蛋白、硫酸根和糖醛酸的含量。采用自主分离的产褐藻胶裂解酶类芽孢杆菌新种,发酵制备粗酶液,发酵液酶活为15.20U/ml。湖北褐藻寡糖吸收寡糖作为信号分子与作物细胞结合并相互作用，引起作物的相关信号转导。

    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。本研究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。

    褐藻胶为海洋褐藻细胞壁中的组成物质，约占 藻细胞干重的17%～45％。褐藻寡糖是由褐藻中的褐藻 胶通过氧化降解、酸水解或者裂合酶降解而得到的 小分子量片段。海洋寡糖可以参与植物的生长发育，通过促进种子的萌发和根系的发育，促进植物吸收和利用营养物质，提高多种酶的活性，促进植物的光合作用等，从而促进植物的生长发育，提高植物的产量及品质。Natsume等于1994年报道褐藻胶酶解之后获得的降解产物对于多种植物都可以起到延长其生命周期的作用；Quoc等进一步研究发现，褐藻胶的酶解产物中分离得到的三糖对大麦根 生长活性有明显的促进作用。刘瑞志用0.05％～ 0.30％的褐藻寡糖处理经过干旱处理的番茄，发现0.2％褐藻寡糖处理的试验组诱导抗旱效果比较好， 可以提高番茄体内CAT、SOD、PAL和POD活力以及降低MDA含量。这说明褐藻寡糖可以作为一种诱导因子提高番茄植株的抗旱能力，保护番茄植 株不受干旱伤害，是一种效果良好的抗旱诱抗剂。 Hu等用0.075％ 的褐藻寡糖溶液处理玉米种 子，结果发现在种子萌发的第７天，试验组的根长和 苗高分别比其对照组提高了18％和46％。褐藻寡糖是褐藻胶的降解产物，具有抗氧化、调节免疫、****、促进细胞生长等生理活性，应用范围大。

    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。褐藻寡糖不仅可促进植物的生长，而且可提高植物对病害的抵抗力。甘肃褐藻胶和褐藻寡糖的

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。西藏褐藻寡糖

    研究发现，寡糖对豌豆和玉米的促生长作用不同。对双子叶植物豌豆，以0.15%褐藻寡糖效果比较好，第7d根和芽干重的增长率分别为79.2%和53.5%，是通过促进激S含量、蛋白酶和脂肪酶的活力来促进种子萌发和幼苗的生长；对单子叶植物玉米，以0.20%褐藻寡糖效果比较好，第7d根和芽干重的增长率分别为140%和143.8%，是通过促进激S含量、脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶共同作用来促进种子萌发和幼苗生长。通过对愈伤组织的诱导和继代培养的研究，发现，此褐藻寡糖具有激S的作用，在极低的浓度下能够诱导愈伤组织的产生，并能够在有2,4-D的培养基中促进愈伤组织的诱导和生长。对悬浮细胞的研究发现，0.03%寡糖能够明显增强细胞内的激S含量，从而对细胞的生长进行调控。西藏褐藻寡糖

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