CN101669521A - 一种促植物生长的褐藻寡糖浸种剂 - Google Patents
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Abstract
一种促植物生长的褐藻寡糖浸种剂，该浸种剂利用非还原性末端具有4，5－不饱和双键褐藻寡糖，将其用于植物的浸种。本发明选用重均分子量2000Da的褐藻寡糖做为植物浸种剂，寡糖组对根长、芽长的促进作用明显。本发明的特点：通过β－消去反应裂解褐藻酸的糖苷键并在产物的非还原性末端产生含有4，5－不饱和双键的寡聚糖醛酸。该产品在0.001％的浓度下，230～240nm有强吸收。
Description
技术领域：
本发明涉及一种对植物根长、芽长促进作用明显的浸种剂，特别是一种褐藻寡糖浸种剂，属于生物技术领域。
背景技术：
糖作为构成生命体的最基本物质之一，在生命过程中起着极为重要的作用。最近30年来，随着分子生物学、特别是细胞生物学的高速发展，糖类物质在储能之外的其它诸多生物学功能不断被人们揭示，尤其是寡糖的特殊功能引起学术界的重视，新型功能性寡糖的开发应用已成为生物技术研究领域的新热点之一。
近年来，新型寡糖研究开发及应用被逐渐应用到饲料工业，它具有用量少、无毒害作用、无残留、稳定性强等特点。多糖降解后的寡糖作为植物抗性诱导激发子的研究始于20世纪60年代，1976年Ayers等发现细胞壁的寡糖碎片能够诱导植保素的合成。1985年Peter Albersheim及其同事发现霉菌细胞壁片段β-葡聚糖能够激活植物抗性反应，首次提出了寡糖素(Oligosacchrins)这个新概念，此后关于诱导植物抗性的寡聚糖类的研究越来越受到人们的关注。寡糖类抗病激活剂已开始应用于农业生产，并对其诱抗机理进行了较深入的研究。植物抗性诱导剂是一类新型的生物农药，可激发植物免疫***，达到防病的目的。寡糖能够调节植物基因的关闭与开放，促进植物细胞的活化，刺激植物生长。正是由于上述原因，海洋寡糖才具有效的促进植物生长的作用。由于寡糖在激活植物的自卫***及调节植物生长方面都有非常显著的作用，而且不污染环境，非常有可能成为高效的绿色农药和植物生长调节促进剂，改变未来农药和农业制剂的产业结构，具有重要意义.
本申请中所提到的经褐藻胶裂合酶通过β-消去反应裂解褐藻酸的糖苷键所得到的非还原性末端具有4，5-不饱和双键褐藻寡糖在植物浸种剂中的应用还没有相关报道和研究。
发明内容：
本发明的目的是向人们提供一种不污染环境且对植物根长、芽长促进作用明显的促植物生长的褐藻寡糖浸种剂。该浸种剂利用非还原性末端具有4，5-不饱和双键褐藻寡糖，将其用于植物的浸种，以促进植物生长。本发明选用重均分子量2000Da的褐藻寡糖作为植物浸种剂。该寡糖的特点是将褐藻胶裂合酶作用于褐藻胶，催化底物分子开裂成两部分，其中之一含有不饱和双键。褐藻胶裂合酶通过β-消去反应裂解褐藻酸的糖苷键并在产物的非还原性末端产生含有4，5-不饱和双键的寡聚糖醛酸。该寡糖在C5上失去对称性，因此不论是D-甘露糖醛酸或者L-古罗糖醛酸都生成不饱和衍生物产生一系列寡糖，该寡糖在0.001％的浓度下，230～240nm有强吸收。
具体实施方式：
实施例1
禾本科植物玉米实验
1.酶解褐藻胶寡糖的制备：将1mg的20000μmol商品褐藻胶裂合酶制剂作用于10g褐藻胶底物中，其中之一含有不饱和双键。褐藻胶裂合酶通过β-消去反应裂解褐藻酸的糖苷键并在产物的非还原性末端产生含有4，5-不饱和双键的寡聚糖醛酸。该寡糖在C5上失去对称性，因此不论是D-甘露糖醛酸或者L-古罗糖醛酸都生成不饱和衍生物产生一系列寡糖，该寡糖在230～240nm有强吸收，具体操作如下：称取10g的褐藻酸钠，溶于300mL水中，水浴控制在28℃后加入酶粉反应，反应时间为3小时，100℃加热5分钟终止反应，加5倍乙醇使其沉淀，样品冻干后备测。所得寡糖经检测重均分子量2000Da。质谱仪检测为2-13聚合度的褐藻糖醛酸。
2.浸种剂的配置：将上述干燥样品配置成0.1％的水溶液备用。
3.玉米种子的前处理：将玉米种子包在纱布中，流水冲洗10min，可以洗去种子表面的杂质和一些覆盖在表面的阻止发芽物质。浸入75％乙醇中10min，可以除去种子表面的蛋白质、脂质以及进行表面消毒防止霉菌污染，消毒好的种子用蒸馏水洗涤后置于褐藻寡糖溶液中浸泡。将消毒好的种子浸泡在褐藻寡糖溶液中18℃浸泡15h，
4.种子萌发的根长和芽长的测定：以蒸馏水组空白对照为100％，对用褐藻寡糖溶液浸泡的玉米种子从第三天开始测定根长和芽长。在第三天的玉米种子的根长比对照组增加了34％，第七天的根长增加了46％，芽长第七天增加了18％，寡糖组对根长、芽长的促进作用明显。
实施例2
豆科植物蚕豆实验
1.酶解褐藻胶寡糖的制备：将1mg的20000μmol商品褐藻胶裂和酶制剂作用于10g褐藻胶底物中.具体操作如下：称取10g的褐藻酸钠，溶于300mL水中，水浴控制在28℃后加入酶粉反应，反应时间为3小时，100℃加热5分钟终止反应，加5倍乙醇使其沉淀，样品冻干后备测。所得寡糖经检测重均分子量2000Da.质谱仪检测为2-13聚合度的褐藻糖醛酸。
2.浸种剂的配置：将上述干燥样品配置成0.05％的水溶液备用。
3.蚕豆种子的前处理：将蚕豆种子包在纱布中，流水冲洗10min，可以洗去种子表面的杂质和一些覆盖在表面的阻止发芽物质。浸入75％乙醇中10min，可以除去种子表面的蛋白质、脂质以及进行表面消毒防止霉菌污染，消毒好的种子用蒸馏水洗涤后用于褐藻寡糖溶液中浸泡。将消毒好的种子以浸泡在褐藻寡糖溶液中18℃浸泡15h。
4.种子萌发的根长和芽长的测定以蒸馏水组空白对照为100％，对用褐藻寡糖溶液浸泡的玉米种子从第三天开始测定根长和芽长。在第三天的蚕豆种子的根长比对照组增加了28％，第七天的根长增加了39％，芽长第七天增加了22％，寡糖组对根长、芽长的促进作用明显。
Claims (3)
1、一种促植物生长的褐藻寡糖浸种剂，其特征在于：所述的寡糖浸种剂是将1mg的20000μmol商品褐藻胶裂合酶制剂作用于10g褐藻胶底物中.具体操作如下：称取10g的褐藻酸钠，溶于300mL水中，水浴控制在28℃后加入酶粉反应，反应时间为3小时，100℃加热5分钟终止反应，加5倍乙醇使其沉淀，样品冻干获得寡糖。
2、根据权利要求1所述的一种促植物生长的褐藻寡糖浸种剂，其特征在于：该寡糖重均分子量为2000Da，质谱仪检测为2-13聚合度的褐藻糖醛酸，在0.001％的浓度下，230～240nm有强吸收。
3、根据权利要求1所述的一种促植物生长的褐藻寡糖浸种剂，其特征在于：该寡糖作为植物促生长剂的使用方法是0.0001-1％浓度范围内浸种。
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2008
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