作物抗逆剂氨基寡糖素诱导作物的抗性不仅表现在抗病方面,也表现在抵抗非生物逆境方面。施用氨基寡糖素对作物的抗寒冷抗高温抗旱涝抗盐碱抗肥害气害抗营养失衡等有良好作用。这是由于氨基寡糖素对作物本身以及土壤环境均产生了多方面的良好影响,如氨基寡糖素诱导作物产生的多种抗性物质中,具有预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害作用;另氨基寡糖素能促使作物生长健壮,健壮植株自然也有较强的抗逆能力。以草莓悬浮培养的细胞为对象,研究了氨基寡糖素处理对活性氧代谢的效应。氨基寡糖素可诱导草莓悬浮培养细胞的活性氧迸发,也可诱导活性氧清理酶活性上升,可以认为氨基寡糖素处理能直接诱导活性氧产生速率的早期直接增加。有利于启动活性氧信号系统,并引起抗性信号的转导。而在处理后期活性酶---CAT和SOD活性明显增加,可以去除过多活性氧,避免活性氧积累对细胞的伤害作用。因而氨基寡糖素处理草莓细胞可以诱导产生抗性反应。浩瀚农业技术**实践中发现:当作物幼苗遇低温冷害而萎蔫时,施用氨基寡糖素,很快植株就恢复了长势;当作物根系老化时,施用氨基寡糖素能促发有活力的新根;当作物遭受农药药害导致枝叶枯萎时,施用氨基寡糖素可以辅助解除并使之快速抽出新枝。 壳寡糖的诱抗活性与壳寡糖的聚合度和脱乙酰度密切相关,低聚合度和高脱乙酰度对植物的诱抗活性较高。山东金诱导 氨基寡糖素
诱导杀菌农药壳寡糖以其来源、诱抗活性高并能调节植物生长发育等优势,逐渐成为国内外关注热点。作为生物农药,壳寡糖在防病和抗病方面有着多种机制,除了作为活性信号分子,迅速激发植物的防卫反应,启动防御系统,使植物产生酚类化合物、木质素、植保素、病程相关蛋白等抗病物质,并提高与抗病代谢相关的防御酶和活性氧***酶系统的活性,寡糖对植物病原菌直接的抑制作用也是其抗病的必要组成部分。一般认为氨基寡糖素***机理是:在酸性条件下,氨基寡糖素分子中-NH+3与细菌细胞壁所含硅酸、磷酸脂等解离出阴离子结合,从而阻碍细菌大量繁殖;然后,氨基寡糖素进一步低分子化,通过细胞壁,进入微生物细胞内,使遗传因子从DNA到RNA转录过程受阻,造成微生物彻底无法繁殖。将氨基寡糖素用于制造生物农药是未来的发展方向,它在环境中易于降解,完全不会对环境造成污染,兼有药效和肥效双重生物调节功能的特点,可诱导***植物免疫系统,提高植物抗病毒能力。国内目前氨基寡糖素农药,经的田间实验及室内验证西瓜枯萎病、棉花黄萎病、番茄晚疫病、病毒病、黄瓜**病、生菜立枯病、辣椒疫病等均有很好的防效。山东氨基寡糖素喷雾多少倍水壳寡糖分子量一般小于 3,000u,易溶于水,部分溶于甲醇,不溶于乙醇。
为明确壳寡糖对小麦幼苗干旱胁迫的缓解机制,采用水培试验,研究了喷施不同浓度壳寡糖溶液(10mg/L、100mg/L和200mg/L)对20%PEG模拟干旱胁迫下小麦幼苗生长、叶片超氧阴离子(O·-2)和MDA含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果显示:喷施3种浓度壳寡糖可明显促进PEG胁迫下小麦幼苗的生长,处理48h后幼苗株高、根长、地上部和根部干重均明显增加(200mg/L壳寡糖对根部干重影响除外);处理24h和48h后,喷施100mg/L壳寡糖可明显降低PEG胁迫下小麦叶片的O·-2含量,而3种浓度壳寡糖均可明显降低MDA含量;相比10mg/L和200mg/L浓度,喷施100mg/L壳寡糖可明显增强PEG胁迫下小麦叶片的抗氧化系统活性,SOD、POD和CAT活性及可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均显著提高(48h时脯氨酸含量变化除外)。上述结果表明,100mg/L是较适宜的喷施浓度。PEG胁迫下,喷施适宜浓度的壳寡糖能明显促进小麦地上部和根部的生长,降低叶片的活性氧含量和膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,增强小麦对干旱胁迫的抵抗能力。
植物细胞识别微生物细胞壁上的片段物质是植物在诱导后反应的首步,这种片段物质被称为激发子,此过程也称为即激发子受体识别。激发子受体的相互识别的过程是防御过程第一步,随后发生细胞构型的变化、蛋白质磷酸化和抗性相关酶活性的增强,及植物体信号分子间的转导。壳寡糖不能直接被植物识别,其结合在质膜上并激发多种防御反应;并诱导植物体产生信号分子,如水杨酸、茉莉酸、引噪乙酸等,这些信号分子既可以相互协同,起到强化信号分子间转导的作用;又可以相互拮抗。张付云等经壳寡糖处理后,果蔬细胞内的第二信使的浓度发生变化,这对植保素的合成和积累有一定的影响作用。壳寡糖是植物识别病原菌入侵的非特异性信号,能够激发植物体产生具有抗病性的免疫蛋白,其不仅可直接抑制病原菌的生长(黄丽萍等),还可诱导植物产生强烈的免疫诱导活性。赵小明等的研究发现壳寡糖可以与烟c和草莓细胞结合,这说明壳寡糖在草巷和烟c细胞壁上有专一的但不确定性质的结合位点。张洪艳等发现用不同浓度的壳寡糖溶液处理烟c细胞均可以诱导的产生。杜星光等发现用壳寡糖处理烟c可在处理后个小时均明显增加赤霉酸和茉莉酸含量。 果实的呼吸作用受到了一定的抑制,从而有效的控制了红橘的采后生理活动,明显延缓了红橘的衰老。
植物内源性寡糖在植物抗逆中起到重要信号分子的作用,壳寡糖通过提高碳、氮同化能力促进植物生长的作用已被多项研究证明。尽管有缓解种衣剂药害的研究报道,但壳寡糖浸种缓解戊唑醇种衣剂药害的研究还未见报道。试验研究了低温胁迫下戊唑醇过量使用对玉米造成的药害以及初次研究了不同浓度的壳寡糖浸种对其药害的缓解效果,旨在为种衣剂安全使用以及减轻种衣剂药害提供理论依据。近年来,玉米杂交品种种植面积不断增加,丝黑穗病害逐年增加,尤其在我国北方春玉米区特别严重。壳寡糖有效诱导植物逆境下防御反应机制,这些反应包括能有效地抑制病菌生长,调节并增强防御酶系的活性。山东金诱导 氨基寡糖素
壳寡糖喷施在植物上后,诱导植物产生抗病信号分子,促进抗病相关酶大量合成,植物自身的防御系统会被激发。山东金诱导 氨基寡糖素
壳聚糖(CTS)能有效增强植物对盐胁迫的耐受性,但CTS在蛋白质组水平上对菜用大豆幼苗响应盐胁迫的影响尚不清楚。本研究用200mmol·L-1CTS和蒸馏水分别喷洒菜用大豆‘绿领特早’幼苗叶片,诱导5d后进行NaCl胁迫和无NaCl胁迫营养液处理,在NaCl处理第3天取样提取幼苗叶片叶绿体蛋白,进行同位素标记相对和定量(iTRAQ)分析。结果表明:CTS显著提高了NaCl胁迫下菜用大豆幼苗的净光合速率(Pn)。试验总计鉴定到549个可靠定量信息叶绿体蛋白,其中有442个至少存在于两次生物学重复蛋白中,26个上调蛋白和4个下调蛋白与CTS影响菜用大豆响应NaCl胁迫有关。分子功能和代谢通路富集分析发现,上调叶绿体蛋白主要与电子转运、叶绿素结合、电子载流子活性等光合作用的分子功能相关,并富集在光反应、碳反应及乙醛酸和二元酸代谢等途径中;下调叶绿体蛋白主要与聚(U)RNA结合有关。上述结果显示,NaCl胁迫下CTS可以通过多种途径影响菜用大豆幼苗的光合作用。山东金诱导 氨基寡糖素
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