浒苔硫酸多糖对NaCl胁迫下植物的影响

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	浒苔硫酸多糖对NaCl胁迫下植物的影响
	李冰
学位类型	博士
导师	李鹏程
	2013-05
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋药物学
关键词	盐胁迫浒苔硫酸多糖植物
摘要	通过外源物质增强植物的抗盐能力，对于合理开发和利用盐碱地，增加粮食产量，具有重要意义。许多研究表明，浒苔硫酸多糖是一种具有多种生物活性的物质，但是对于其在农业方面的研究和应用还未见报道。本文使用微波辅助降解的方法制备了不同分子量的浒苔硫酸多糖，并对其提高植物的抗盐性方面进行了研究，通过各种生理生化指标及分子生物学方法对其增强植物抗盐性的效果进行了比较，初步揭示了部分浒苔硫酸多糖提高植物抗盐作用机理。本研究对浒苔硫酸多糖增强植物抗盐性进行了有益的探索同时也为“绿潮”藻的高值利用提供了新思路。获得主要结论如下： 1．化学组成分析显示浒苔硫酸多糖(EP)为高分子量杂多糖，总糖含量为52.83%，硫酸根含量和糖醛酸含量分别达到21.98%和26.46%，。鼠李糖和葡萄糖是主要的单糖组分（含量为1:1），同时还含有木糖，少量的甘露糖和半乳糖以及痕量的岩藻糖。红外光谱显示，在842和1248以及1642cm-1有典型的C-O-S键以及S=O和C=O键吸收峰。以EP为原料，通过微波辅助等技术制备了不同分子量的浒苔硫酸多糖DEP-1、DEP-2和DEP-3，分子量分别为234KDa、19.1KDa和5.1KDa，理化分析显示，DEP-1、DEP-2和DEP-3与EP的硫酸根含量和糖醛酸含量基本相同，单糖组成基本相似，暗示降解过程只是破坏了糖苷键，没有对多糖的重要化学基团产生影响。 2．研究了EP对NaCl胁迫下玉米和小麦的影响，结果表明：1mg/mL EP可以提高100mmol/L NaCl胁迫条件下玉米、小麦幼苗地上部分和根系生长，减少MDA含量，降低细胞膜透性。活性氧清除酶系SOD、CAT、POD和APX的活性都有不同程度增加，增强了活性氧清除能力，避免氧化胁迫对玉米和小麦幼苗的损伤。同时，还降低了叶绿素的分解，能够保护叶绿体，增强盐胁迫下的光合作用。 3．不同分子量浒苔硫酸多糖对于NaCl胁迫下玉米、小麦的影响表明：在盐胁迫条件下，与EP相比，1mg/L的DEP-1、DEP-2和DEP-3具有更好的促进玉米、小麦幼苗生及根生长，提高生物量积累的作用。通过对快速叶绿素荧光动力学曲线及K点相对可变荧光、PSⅡ最大光化学效率以及光合性能指数PI等测定，证明浒苔硫酸多糖能够减少盐胁迫时PSⅡ的损伤，保持光合机构正常状态。推测浒苔硫酸多糖缓解NaCl的胁迫机理可能是减轻了光抑制作用。 4．不同分子量浒苔硫酸多糖在盐胁迫下对拟南芥的作用表明：0.2mg/mL, 1mg/mL以及5mg/mL EP、DEP-1、DEP-2和DEP-3对于诱导拟南芥抗盐胁迫均具有一定作用，但是1mg/mL的效果较明显。浓度相同时，低分子量浒苔硫酸多糖DEP-1与DEP-3对于提高拟南芥抗盐性效果较好。1mg/mL EP、DEP-1、DEP-2、DEP-3处理拟南芥后，拟南芥中抗盐胁迫相关基因SOS1与rd29A的表达均有不同程度上调，其中DEP-1与DEP-3处理后，SOS1基因表达分别是对照的1.23倍和1.22倍，rd29A基因表达分别是对照的5.6倍和2.5倍，说明DEP-1与DEP-3可增强拟南芥抗盐能力，推测浒苔硫酸多糖可以通过增强Na+区隔化以及渗透调节能力来增强植物抗盐性。关键词：盐胁迫，浒苔，硫酸多糖，植物
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17699
专题	海洋生物技术研发中心
推荐引用方式 GB/T 7714	李冰. 浒苔硫酸多糖对NaCl胁迫下植物的影响[D]. 中国科学院研究生院,2013.

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