通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法，所述方法包括：将包含聚合度为2‑20的褐藻酸寡糖的水溶液施加在已经受干旱胁迫的黄瓜幼苗的叶面上，其中所述渗透调节物质为脯氨酸和可溶性蛋白中至少之一。本发明专利技术采用了聚合度为2‑20的褐藻酸寡糖，成分简单，用量低且有显著效果，在干旱胁迫条件下，可显著增强黄瓜幼苗体内的渗透调节物质的含量，是一种具有良好抗旱功能的免疫调节剂。

【技术实现步骤摘要】
通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法
本专利技术属于农业
，更具体涉及褐藻酸寡糖用于通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法。
技术介绍
黄瓜属葫芦科，黄瓜属，是我国重要的蔬菜种植作物之一，黄瓜的栽培在生产中往往受到很多逆境的影响，如干旱、盐碱、高/低温等，逆境会降低黄瓜的产量和品质，褐藻酸寡糖(Alginate-DerivedOligosaccharide,ADO)是由褐藻胶通过氧化降解、酸水解或者裂合酶降解而得到的小分子量片段。据报道，海洋寡糖可以参与植物的生长发育，促进种子的萌发和根系的发育，促进植物吸收和利用营养物质，提高多种酶的活性，促进植物的光合作用等，从而促进植物的生长发育，提高植物的产量及品质。目前有报道中提到甜菜碱及油菜素内酯等可以调节植物在干旱胁迫下的适应性。但是，褐藻酸寡糖与甜菜碱及油菜素内酯来源不同，理化性质也不同。而现阶段植物抗逆领域有关于褐藻酸寡糖的研究比较少，且目前未有关于褐藻酸寡糖提高黄瓜幼苗的抗旱性的报道。因此，需要在此方面进行更多的研究。
技术实现思路
褐藻酸寡糖来源于褐藻中的褐藻胶，研究表明，脯氨酸(Pro)是植物蛋白质的组分之一，也可以以游离状态存在于植物体内，游离脯氨酸是植物体内最有效的一种亲和性渗透调节物质，具有极强的亲水性，可以稳定原生质胶体及组织内的代谢过程。可溶性蛋白可以分解产生一些小分子代谢物，对植物体正常生理代谢意义重大。有研究显示，水分胁迫下，可溶性蛋白(Pr)中有一部分可能充当细胞内的束缚水的结合衬质，起脱水保护剂的作用，可以在细胞结构脱水时，使其不致遭受更大的破坏。也即，可以通过提高植物在干旱胁迫下的渗透调节物质含量来增强植物抗旱功能。为此，本专利技术提出了一种通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法。根据本专利技术的实施方案，提供一种通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法，所述方法包括：将包含褐藻酸寡糖的水溶液施加在已经受干旱胁迫的黄瓜幼苗的叶面上；其中所述渗透调节物质为脯氨酸和可溶性蛋白中至少之一。根据本专利技术一个实施方案，其中，所述褐藻酸寡糖通过以下步骤制备：1)将海藻原料粉碎至1×1-4×4cm；2)制备浓度为0.05-0.2mol/L的碳酸钾或氢氧化钾溶液；3)将步骤1)获得的海藻与步骤2)获得的碳酸钾或氢氧化钾溶液按照重量比1:3-1:11形成混合物；4)在搅拌下和40-55℃，使步骤3)获得的混合物中的海藻在碳酸钾或氢氧化钾作用下反应1-4小时，冷却至常温，离心，上清液用30％浓盐酸沉淀，混合液与浓盐酸按照重量比20:1加入，然后离心分离，用同体积水洗涤2-5次，分别反复再离心2-5次，取沉淀物；5)使步骤4)获得的沉淀物加入0.05-0.2mol/L氢氧化钾溶液中和调pH值至6.5-8.5，按照重量比1:10-1:20；6)使步骤5)获得的混合液中加入酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶，按照重量比20:1-100:1，在温度为30-50℃下酶解1-6h；7)使步骤6)获得的酶解液用平均分子量为100-200万道尔顿的微滤膜过滤；滤出液然后用10-50万道尔顿的超滤膜过滤；滤出液继续用300-2万道尔顿的超滤-纳滤膜过滤；去掉滤出液；将截留液用3000-1万道尔顿的超滤-纳滤膜过滤，取滤出液；8)使步骤7)获得的滤出液在温度120-150℃下喷雾干燥，即制得所述褐藻酸寡糖。其中所述海藻原料例如可以为天然野生或人工养殖的褐藻、干海带、干马尾藻和干裙带菜等等。根据本专利技术一个实施方案，其中，所述酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶通过以下步骤制备：1)将酶活为1000IU/g海藻酸裂解酶粗酶液经过3000-6000纳滤膜过滤，去掉滤出液；2)将步骤1)获得的截留液经过6000-10万超滤膜过滤，去掉滤出液；3)将步骤2)获得的截留液在温度-50～-60℃冷冻干燥，即制得酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶。根据本专利技术一个实施方案，其中，所述褐藻酸寡糖的聚合度为2-20。根据本专利技术一个实施方案，其中，所述褐藻酸寡糖的分子量为3000-1万道尔顿。根据本专利技术一个实施方案，其中，所述水溶液中包含0.10-0.56重量％褐藻酸寡糖。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规商店购买得到。实施例1：褐藻寡糖的制备褐藻寡糖过以下步骤制备：1)将海藻原料粉碎至1×1-4×4cm；2)制备浓度为0.18mol/L的氢氧化钾溶液；3)将步骤1)获得的海藻150公斤与步骤2)获得的氢氧化钾溶液850公斤形成混合物；4)在搅拌下和55℃，使步骤3)获得的混合物中的海藻在氢氧化钾作用下反应4小时，冷却至常温，用50公斤30％浓盐酸沉淀，离心分离，用1050公斤水反复洗涤3次，反复离心3次，得沉淀物50公斤；5)使步骤4)获得的沉淀物加入0.10mol/L氢氧化钾溶液750公斤，中和调pH值至6.5；6)使步骤5)获得的混合液中加入酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶22公斤，在温度为50℃下酶解5h；7)使步骤6)获得的酶解液用平均分子量为100-200万道尔顿的微滤膜过滤；滤出液然后用10-50万道尔顿的超滤膜过滤；滤出液继续用300-2万道尔顿的超滤-纳滤膜过滤；去掉滤出液；将截留液用3000-1万道尔顿的超滤-纳滤膜过滤，取滤出液；8)使步骤7)获得的滤出液100公斤在温度150℃下喷雾干燥，制得酶解法褐藻酸寡糖20公斤。其中，酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶通过以下步骤制备：1)将酶活为1000IU/g海藻酸裂解酶粗酶液1000公斤经过3000-6000纳滤膜过滤，去掉滤出液；2)将步骤1)获得的截留液经过6000-10万超滤膜过滤，去掉滤出液；3)将步骤2)获得的截留液在温度-50～-60℃冷冻干燥，即制得酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶100公斤。实施例2：褐藻寡糖组合物溶液处理黄瓜幼苗一，黄瓜幼苗的培养选择籽粒饱满、均匀的黄瓜种子，播种于营养钵中，每个营养钵播种3粒，试验在人工气候培养箱内进行，温度为28℃/22℃(昼/夜),光照30000Lx,湿度75％，13h/11h(昼/夜)，所用基质为草炭和蛭石，比例为2:1，营养钵体积为15cm*13cm(高度*口径)，每钵装105g(按照烘干后量计算)基质，从播种到出苗每隔2天补充定量1/2Hoagland营养液。二，褐藻寡糖水溶液的配置选用上述实施例1中的褐藻酸寡糖(分子量3000-10000Da)，配制浓度为0.28％的ADO水溶液，以蒸馏水作为对照。三，具体实验待幼苗长至两叶一心期，选择长势一致的植株留苗，毎钵一株。试验采用随机区组设计，待幼苗长到三叶一心期开始进行干旱胁迫，将营养钵内的基质湿度控制在40％-45％(基质最大持水量的百分比)，称重法控制基质水分含量。试验共设置两组处理，对照组(CK)：干旱胁迫+喷施蒸馏水，ADO组：干旱胁迫+喷施褐藻酸寡糖溶液，每个处理4盆，三次重复，以叶片均匀附着一层小水珠为止。更具体地，将配制好的0.28％的褐藻酸寡糖以及对照组蒸馏水喷施在黄瓜幼苗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法，所述方法包括：将包含褐藻酸寡糖的水溶液施加在已经受干旱胁迫的黄瓜幼苗的叶面上，其中所述渗透调节物质为脯氨酸和可溶性蛋白中至少之一。

【技术特征摘要】
1.一种通过增加渗透调节物质含量来提高黄瓜幼苗抗旱性的方法，所述方法包括：将包含褐藻酸寡糖的水溶液施加在已经受干旱胁迫的黄瓜幼苗的叶面上，其中所述渗透调节物质为脯氨酸和可溶性蛋白中至少之一。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述褐藻酸寡糖通过以下步骤制备：1)将海藻原料粉碎至1×1-4×4cm；2)制备浓度为0.05-0.2mol/L的碳酸钾或氢氧化钾溶液；3)将步骤1)获得的海藻与步骤2)获得的碳酸钾或氢氧化钾溶液按照重量比1:3-1:11形成混合物；4)在搅拌下和40-55℃，使步骤3)获得的混合物中的海藻在碳酸钾或氢氧化钾作用下反应1-4小时，冷却至常温，离心，上清液用30％浓盐酸沉淀，混合液与浓盐酸按照重量比20:1加入，然后离心分离，用同体积水洗涤2-5次，分别反复再离心2-5次，取沉淀物；5)使步骤4)获得的沉淀物加入0.05-0.2mol/L氢氧化钾溶液中和调pH值至6.5-8.5，按照重量比1:10-1:20；6)使步骤5)获得的混合液中加入酶活为10万IU/g海藻酸裂解酶，按照重量比20:1-100:1，在温度为30-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤洁，聂伟燕，严国富，
申请(专利权)人：北京雷力海洋生物新产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11