糖类物质根据分子聚合度的大小可分为单糖、寡糖和多糖。1990年Albersheim首次提出寡糖素,认为寡糖作为一种信号分子,参与植物生长调控活动,对植物的生长、发育、繁殖有调控作用。通过向农作物喷施寡糖及其衍生物,可以控制作物生长以及其他生理活动,从而提高作物的产量和品质。
褐藻寡糖(ADO)在植物生长中的使用,可以增强植物对外界环境的适应能力,对提高作物产量及品质也具有非常重要的意义,同时褐藻寡糖本身在环境中自然降解,无残留无污染,可以减少化肥和农药的使用,提高了环保效益。
由于褐藻寡糖是由褐藻胶降解得到的小分子量片段,不同的降解方法或不同的降解酶会导致褐藻寡糖的分子量大小不同,分子量大小的不同可能会在促进植物生长方面有不同的效果。
黄瓜是我国重要的蔬菜作物,促进生长的环保肥料的研发和应用对黄瓜的生产实践具有重要的意义。本文通过分析不同分子量的褐藻寡糖在促进黄瓜幼苗的生长方面的作用,为发掘褐藻寡糖更多的生物功能。
实验设计
将本次试验中使用的ADO(褐藻寡糖)浓度设定为0.20%,每株喷施量为10mL。将不同分子量的褐藻寡糖编号为1、2、3和4号(褐藻寡糖分子量分别是4000、10000、8000和 1000),分别配制为浓度为0.20%的ADO溶液,以蒸馏水作为对照。
待黄瓜幼苗长到两叶一心时期,选取长势一致的幼苗植株,每个处理20株,3个重复。将配好的浓度为0.20%的1、2、3和4号ADO溶液均匀喷施在叶片上。
褐藻寡糖对黄瓜幼苗生长指标的影响
黄瓜幼苗经不同分子量的褐藻寡糖处理,处理14d后,在外观形态方面,ADO2和ADO3处理过的黄瓜幼苗与对照组相比有明显差别(图1)。
ADO2和ADO3处理过的幼苗长势明显好于对照组,各组的结果如表1所示,经不同分子量的ADO处理的黄瓜幼苗的生长状况均好于对照组,各种生长指标包括株高、茎粗、株幅及鲜重都显著高于对照。
ADO1,ADO2,ADO3,ADO4处理植株的株高分别提高了1.1%,21.8%,19.3%和8.0%,茎粗分别提高了5.8%,23.9%,22.7%和7.0%,株幅分别提高了21.9%,27.0%,35.4%和24.3%,鲜重分别提高了50.8%,53.5%,74.3%和54.1%。
其中ADO2和ADO3处理组黄瓜幼苗的各项生长指标都高于ADO1和ADO4处理组。因此,选择ADO2和ADO3进行后续试验。
褐藻寡糖对黄瓜叶片SOD、POD活性的影响
由图2可知,处理3d后,ADO2和ADO3处理组与对照组相比,黄瓜幼苗体内抗逆防御酶SOD、POD的活性均有显著提高,且处理7d后,ADO2、ADO3处理组的SOD、POD活性与对照相比均有极显著提高。
褐藻寡糖对黄瓜叶片叶绿素含量的影响
由图3所示,经过ADO处理的黄瓜叶片中的叶绿素a和叶绿素总含量均比蒸馏水处理的对照有显著性提高,ADO处理组组间比较发现,ADO3对叶绿素含量的提高比ADO2更为明显。
2种褐藻寡糖对叶绿素a的含量的影响较大,叶绿素b的含量变化相对较小,而光合作用与叶绿素a的含量关系相对密切。
褐藻寡糖对黄瓜叶片气体交换、叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的影响
由图4可知,ADO处理后的黄瓜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均高于对照,其中ADO3的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)显著高于ADO2,这说明ADO能显著增大黄瓜叶片的净光合速率、气孔导度,蒸腾速率,从而促进植物的光合作用。
而由图5可知,ADO处理后的黄瓜叶片中最大光合效率Fv/Fm显著高于对照。
结 论
综上所述,浓度为0.20%的ADO(褐藻寡糖)能有效地促进黄瓜幼苗的光合能力及生长,ADO处理过的幼苗的农艺性状以及叶片中叶绿素含量、光合参数、最大光合效率Fv/Fm值均有显著提高。
ADO还提高了幼苗体内抗氧化酶的活力,增强植物潜在的抗逆能力。不同分子量的ADO对黄瓜幼苗生长促进作用不同,分子量为8000和10000的ADO效果优于分子量为1000和4000的ADO。
且总体而言分子量为8000的ADO对黄瓜幼苗的生长促进效果最显著,表明ADO的分子量大小对植物生长的促进效果不同,降解后的片段过小达不到最佳的促进生长效果。
引 用
李佳琪,汤洁,李明月,等. 不同分子量的褐藻寡糖对黄瓜幼苗光合作用及生长的影响[J]. 中国农业大学学报,2018,23(9):53-59.
——————END——————
版权说明
文案 | 来源 李佳琪,汤洁,李明月,等. 不同分子量的褐藻寡糖对黄瓜幼苗光合作用及生长的影响[J]. 中国农业大学学报,2018,23(9):53-59.
图片 | 来源 李佳琪,汤洁,李明月,等. 不同分子量的褐藻寡糖对黄瓜幼苗光合作用及生长的影响[J]. 中国农业大学学报,2018,23(9):53-59.
其它产品图来源光华时代(海南)生物科技有限公司拍摄或设计(不可作其它商用)
本文所有自主文案、图片等如需转载需事先联系光华时代(海南)生物科技有限公司授权,转载需注明来源!


