發(fā)布時(shí)間：2018-05-02 13:24

  本文選題：特定乙酰度 + 殼寡糖�。� 參考：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所)》2015年博士論文

【摘要】：中國(guó)鹽漬土面積廣闊,類型繁多,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)現(xiàn)代鹽漬土面積約為3693萬公頃,殘余鹽漬土面積約為4487萬公頃,潛在鹽漬土面積約為1733萬公頃,各類鹽漬土面積總計(jì)約為1億公頃,占全國(guó)可利用土地的13.3%,嚴(yán)重制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。且我國(guó)人口眾多,糧食短缺,提高鹽漬土中種植作物的產(chǎn)量是合理開發(fā)利用鹽漬土的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn),對(duì)我國(guó)糧食安全以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重大的意義。目前提高鹽漬土作物產(chǎn)量的方法包括選育耐鹽作物品種、通過基因工程改造作物以及外源物質(zhì)的應(yīng)用,其中外源物質(zhì)的使用無疑是提高鹽漬土作物產(chǎn)量最為有效而簡(jiǎn)單的方式。殼聚糖及其衍生物能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生廣譜抗性,提高植物抗病性,緩解高鹽、低溫和干旱等逆境脅迫對(duì)植物的傷害,因此殼聚糖及其衍生物作為一種外源物質(zhì)在農(nóng)業(yè)生長(zhǎng)中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。分子量和乙酰度(DA)是影響殼聚糖及其衍生物誘抗活性的重要因素,然而目前對(duì)殼聚糖及其衍生物誘抗活性的研究均未考慮這兩者對(duì)其活性的影響,造成了研究結(jié)果的不一致,大大阻礙了殼聚糖及其衍生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用�；�于此,本論文首先研究了不同分子量及不同乙酰度殼聚糖誘導(dǎo)小麥抗鹽作用,確定了誘抗活性最強(qiáng)的殼聚糖的分子量及乙酰度;然后進(jìn)一步探討了其誘導(dǎo)小麥抗鹽作用的機(jī)理。本論文主要取得了以下研究成果:1.殼聚糖分子量對(duì)其誘導(dǎo)小麥抗鹽作用具有重要影響,隨著殼聚糖分子量的降低,其誘導(dǎo)小麥抗鹽活性增強(qiáng),其中1300 Da殼寡糖誘導(dǎo)小麥抗鹽活性最強(qiáng)。結(jié)果顯示殼寡糖能夠降低100 mmol/LNa Cl脅迫下小麥葉片丙二醛含量,減少細(xì)胞膜遭受的氧化損傷;提高小麥體內(nèi)可溶性糖及可溶性蛋白含量,增強(qiáng)其在鹽脅迫下的滲透調(diào)節(jié)能力;減緩鹽脅迫下小麥葉片葉綠素的降解,保證光合作用的進(jìn)行;提高小麥體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)的活性,清除小麥體內(nèi)過量的活性氧,減少鹽脅迫對(duì)細(xì)胞器及細(xì)胞膜的氧化損傷,從而提高小麥的抗鹽性。2.在確定了誘導(dǎo)小麥抗鹽作用最佳殼寡糖分子量之后,以此分子量為基礎(chǔ),制備了不同乙酰度殼寡糖,并研究了其誘導(dǎo)小麥抗鹽作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)殼寡糖乙酰度對(duì)其誘抗活性具有重要影響,不同乙酰度殼寡糖誘導(dǎo)小麥抗鹽活性表現(xiàn)為DA50%DA68%DA29%DA2%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,殼寡糖能降低小麥體內(nèi)丙二醛含量,增加可溶性糖、可溶性蛋白以及脯氨酸等滲透調(diào)劑物質(zhì)的含量,保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)并提高細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力;增強(qiáng)小麥體內(nèi)SOD、POD以及CAT活性,減少鹽脅迫導(dǎo)致的氧化損傷對(duì)小麥幼苗的傷害。鹽脅迫下,殼寡糖處理能增加小麥葉片葉綠素的含量;加大氣孔導(dǎo)度(gs)來增加CO2攝取從而提高光合速率(Pn);并且能夠提高小麥葉綠素?zé)晒鈪��?shù)qP值,降低NPQ值來增加小麥吸收的光能用于電子傳遞的份額,減少熱耗散,從而保證實(shí)際光化學(xué)效率。3.確定了誘導(dǎo)小麥抗鹽作用最佳的殼寡糖分子量及乙酰度后,本文研究了特定分子量及特定乙酰度的殼寡糖(1300 Da,DA50%)誘導(dǎo)小麥抗鹽作用的機(jī)理。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)1300 Da,DA50%殼寡糖通過調(diào)節(jié)小麥細(xì)胞內(nèi)離子轉(zhuǎn)運(yùn)將過量Na+轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外或者液泡內(nèi),來維持植物細(xì)胞內(nèi)較高的K+含量和較低的Na+/K+,從而保證光化學(xué)反應(yīng)中心的電子傳遞,緩解氣孔關(guān)閉,促進(jìn)光合作用。(2)殼寡糖通過增強(qiáng)植物體內(nèi)抗氧化酶活性及提高抗氧化劑含量,來清除植物體內(nèi)過量活性氧,減輕其對(duì)植物膜系統(tǒng)包括葉綠體類囊體膜的氧化損傷,保證植物光合器的完整,從而促進(jìn)光合作用,提高植物抗鹽性。4.小麥鹽脅迫相關(guān)抗性基因的表達(dá)結(jié)果表明,1300Da,DA50%殼寡糖處理能夠誘導(dǎo)小麥SOS和NHX基因的高效表達(dá),協(xié)調(diào)鹽脅迫下小麥幼苗體內(nèi)離子轉(zhuǎn)運(yùn),減輕高濃度鹽離子對(duì)植物的傷害;殼寡糖還能誘導(dǎo)小麥抗氧化酶基因SOD、POD、CAT、APX、DHAR和GR表達(dá),各種抗氧化酶基因協(xié)調(diào)作用,增強(qiáng)植物清除活性氧的能力,減少鹽脅迫對(duì)植物的氧化損傷,提高植物抗鹽性。在本論文中,殼寡糖誘導(dǎo)小麥抗鹽活性與其分子量和乙酰度密切相關(guān),殼寡糖乙�；�可能在其與植物細(xì)胞膜的識(shí)別與結(jié)合過程中發(fā)揮重要作用。其中,分子量為1300 Da,DA50%殼寡糖具有最強(qiáng)的誘導(dǎo)小麥抗鹽活性,本研究為新型抗鹽制劑的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:The research results show that chitosan and its derivatives are the most effective and simple ways to improve the salt tolerance of wheat . The results showed that chitosan oligosaccharide could increase the content of MDA in wheat , increase the content of soluble sugar , soluble protein and proline , protect cell membrane structure and improve the osmotic adjustment ability of wheat . ( 2 ) The activity of antioxidant enzymes in plants is enhanced by increasing the antioxidant enzymes activity in plants and increasing the antioxidant content . The expression of resistance genes related to plant membrane systems including chloroplast thylakoid membrane can be reduced . The expression of antioxidant enzyme genes , POD , CAT , APX , DHAR and GR in wheat seedlings can be induced .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S512.1

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1834108