水稻是世界上重要的农作物之一,它对寒冷的胁迫非常敏感,尤其是在幼苗阶段。不可预测的低温胁迫会导致水稻产量明显下降(5-10%),并对农业经济产生不利影响。因此,提高水稻耐寒能力是提高作物产量的关键。壳寡糖是一种环境友好的免疫诱抗剂,已被广泛应用于植物免疫系统中。但壳寡糖诱导水稻抗寒的机制尚不完全清楚,本论文旨在探究壳寡糖提高水稻幼苗抗寒性的机制,以期为壳寡糖作为植物免疫诱抗剂应用于农业中提供科学依据。首先,在本研究中,探究了两种不同脱乙酰度的壳寡糖在不同处理方式下的抗寒效果。结果表明,两种壳寡糖在根系处理时效果好。低温处理后,施用脱乙酰度为98%的壳寡糖时,100mg/L壳寡糖根系处理株抗寒效果好,其单株鲜重与对照株相比增加了%,相对电导率降低了%;施用脱乙酰度为86%的壳寡糖时,150mg/L壳寡糖根系处理株抗寒效果好,其单株鲜重相较于对照株増加了%,相对电导率下降了38%。综合实验结果和经济效益表明,150mg/L脱乙酰度为86%的壳寡糖在根系处理时效果更好。其次,进一步深入探讨壳寡糖对水稻幼苗抗寒性的影响。比较了壳寡糖处理前后水稻渗透压调节物质、光合作用和根系活力的相关指标。 壳寡糖能诱导植物产生抵抗盐胁迫、低温胁迫及干旱胁迫等逆境胁迫的能力。山东氨基寡糖素和微量元素絮凝
壳寡糖,又称葡萄糖胺寡糖,低聚葡萄糖胺、低聚氨基葡萄糖等,是甲壳素或壳聚糖酸或水解后的产物,由个氨基葡萄糖通过糖苷键相连形成的低聚合度水溶性的糖类。壳寡糖分子量较小,因此具有良好的水溶性,容易吸收利用。壳寡糖对人畜无毒,价廉、可生物降解,不存在毒性残留问题,具有很强的抑菌作用,并且能够诱导植物产生抗病性(韩永萍等,朱孔营等,马镝等),其生物活性优于壳聚糖。壳聚糖来源丰富、无毒、无污染,能在果品表面形成一层半透性膜,使果实表面形成一个气调的微环境,抑制病菌的生长。壳寡糖对多种大田作物、蔬菜及水果的采前和采后病害均有良好的防治效果,对减少农业生产过程化学农药的过度使用和抗药菌株引起的病害防治等方面具有巨大的应用价值。壳寡糖作为一种天然无毒的生物保鲜剂,在农业可持续发展过程中起着至关重要的作用。山东5%含量的氨基寡糖素价格壳寡糖不仅能促进植物生长,还可以抵御并提高植物的生物胁迫性。
鲜切菠萝改善了菠萝鲜食时的不便,但鲜切菠萝通常寿命较短。壳聚糖、壳寡糖所形成的膜能抑制呼吸,减少水分散失,起到护色、抑菌的作用。本研究针对鲜切菠萝采用壳聚糖、壳寡糖两种物质进行处理,比较了不同处理下鲜切菠萝的贮藏品质,以选出更合适的处理方法。结果表明,1.0%壳聚糖处理的鲜切菠萝在(5±1)℃的环境中贮存8d后,感官得分为5.3分,质量损失率为0.8%,可溶性固形物含量下降到8.6%,VC含量为10.5mg/100g,总体保鲜效果好于其他处理。本研究解决了鲜切菠萝易变质的问题,研究延长了鲜切菠萝的寿命,具有广阔的市场前景。
在壳寡糖的螯合作用下,中微量元素更容易被果实吸收,番茄营养生长时期,%壳寡糖添加量处理的果实挂果数高,说明高浓度的壳寡糖可以促进植株从营养生长向生殖生长转化,而添加%的壳寡糖对于提高果实横径、果实产量以及果实转色率均有明显的效果,说明低浓度的壳寡糖可以促进果实的生殖生长。刘弘等在晚熟甜橙叶面进行的试验结果表明,喷施5%壳寡糖1000倍液,对于增强树势、促进生长、提高产量均有效果,其中果实可溶性固形物含量增加。金国强等研究发现,使用分子量为1500Da和2500Da壳寡糖叶面喷施或灌根温州蜜柑的处理,有利于提高果实品质,朱潇婷等在“巨峰”葡萄上的应用结果也表明喷施或灌根均有利于提高葡萄果实可溶性固形物含量。该试验中,在水溶肥中添加不同浓度的壳寡糖对于提高番茄果实的可溶性固形物和可溶性糖含量均没有显著提高,推测是因为浓度设置的梯度过小和对照所有处理都额外添加了黄腐酸和氨基酸,但在果实维生素C含量方面,添加壳寡糖和海藻酸的处理均明显高于对照处理,且添加海藻酸的平均效果优于壳寡糖,说明海藻酸相较于壳寡糖更能促进果实维生素C的积累。海藻酸水溶肥能提升氮肥、钾肥吸收效率,对作物养分吸收有强化作用。 由于壳寡糖分子量小,具有良好的水溶性,容易被吸收利用。
工业上一般壳聚糖在利用生物酶法降解后,直接进行喷雾干燥,得到的壳寡糖产品分子量分布普遍较宽,其中含有一些未充分降解的壳聚糖大分子、壳聚糖降解酶类、无机盐、酸根离子及单糖、二糖等生物活性较低的糖,还有原料壳聚糖中带有的一些杂质组分等,这些成分会影响壳寡糖的纯度,进而影响壳寡糖的使用价值。为了得到壳三糖-壳六糖含量较高的壳寡糖产品,必须选择合适的分离纯化手段对酶解液进行纯化。由于壳寡糖分子中含有较多的氨基和羟基,其分子间或分子内作用较强,分离纯化相对较困难。目前,壳寡糖的分离纯化方法主要有:膜分离法、凝胶渗透色谱法、薄层色谱法和离子交换色谱法等。壳寡糖加工时需搅拌,本身较为粘稠,容易导致附着在设备内壁上的壳寡糖无法充分搅拌,影响搅拌效果。山东氨基寡糖素与甾烯醇对比
诱抗活性与壳寡糖的聚合度和脱乙醜度有关,聚合度越低,脱己酷度越高。山东氨基寡糖素和微量元素絮凝
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。山东氨基寡糖素和微量元素絮凝
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