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2020-06-11

褐藻寡糖在小麦拌种发芽上的研究

美国复杂碳水化合物研究中心主任Albersheim提出寡糖素的概念,认为低浓度的寡糖可以作为信号分子与植物相互作用,调控植物的生长发育、繁殖等,并在调节过程中积累抗病物质以抵制病原微生物的侵染。


寡糖在植物体内具有激发子的作用,不仅可以激活植物防御效应,还可以促进种子萌发及植物幼苗和根系的生长。汉和生物利用褐藻寡糖对其进行作用,进行小麦拌种发芽(TP)实验,通过检测植物生长指标变化,初步探索褐藻寡糖对植物的促生长作用和调节作用。


表1、小麦种子(新冬62)试验处理

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1、不同处理对发芽势的影响


如下表,小麦种子褐藻寡糖药种比1:50发芽势平均值较对照提高了31.56%,差异达到了极显著水平,药种比1:500发芽势平均值较对照提高了24.00%,差异达到了显著水平


表2.不同处理对小麦种子发芽势的影响(单位:1)

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图1.不同处理对发芽势的影响


2、不同处理对发芽率的影响


菌剂101药种比1:2500和1:1000处理发芽率平均值较对照提高了3.96%和4.49%,差异均达到了显著水平;福·克处理发芽率平均值较对照降低了5.80%,差异达到了极显著水平;


表3.不同处理对发芽率的影响(单位:1)

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图2.不同处理对发芽率的影响


3、不同处理对小麦地上部分鲜重的影响


褐藻寡糖各处理地上部分鲜重平均值较对照增加了14.38%~25.34%不等,与对照差异均达到了极显著水平;福·克处理地上部分鲜重平均值较对照减少了68.48%,差异达到了极显著水平;菌剂101药种比1:2500和1:1000处理发芽率平均值较对照提高了7.38%和6.34%;其他处理地上部分鲜重较对照变化了-7.66%~4.52%不等,差异均不显著。


表4.不同处理对地上部分鲜重的影响(单位:g)

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图3.地上部分鲜重


4、不同处理对小麦发芽情况的影响


从收样时小麦生长情况可知,褐藻寡糖各处理壮苗齐苗效果最好,幼苗明显比对照生长更密更高;菌剂101 A2和A3处理效果次之,幼均比对照略好;福·克处理效果最差,极明显抑制了小麦正常发芽生长;其他处理效果不明显。


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图4.收样时各处理小麦发芽情况


5、实验结论


(1)褐藻寡糖药种比1:50~5000范围内均能在一定程度上提高小麦种子发芽势和发芽率,极显著增加地上部分鲜重,壮苗齐苗效果最好

(2)菌剂101药种比1:1000~2500范围内均能极显著提高小麦种子的发芽率,增加地上部分鲜重,壮苗齐苗效果次之。

(4)福·克药种比1:45处理极显著降低了小麦种子的发芽势、发芽率和地上部分鲜重,对小麦种子产生了严重的抑制作用。

(5)其他处理效果不明显,有待进一步降低药种比进行验证和探索药种比范围。


——用酶解技术制备褐藻寡糖——


汉和生物与中科院天津工业生物技术研究所联合开发褐藻胶裂解酶,构建基因工程菌,采用合成生物学技术生产的褐藻胶裂解酶酶活(酶活≥20000U/mL)是现有美国sigma试剂型(酶活1000U/mL)的20倍以上。经过汉和4个月的努力,酶活现已超过40000U/mL。


利用褐藻胶裂解酶,酶解海藻酸或海藻制取褐藻寡糖及富含褐藻寡糖的海藻提取液,大分子物质海藻酸(海藻多糖)成小分子褐藻寡糖,更利于作物的吸收运用。


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来源: 汉和生物
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