黄芪多糖的提取及其提高植物抗性研究

摘要

运用水煎法研究了固液比、提取溶剂、提取温度和提取时间4个实验条件，进行单因素实验，利用正交实验设计对提取工艺进行优化，得出优化提取工艺为以5％醇碱为提取溶剂，固液比为1:10，提取温度为60℃，提取1h。黄芪多糖粗提液经过去蛋白，去色素，DEAE-纤维素离子层析柱，透析，最终得到两种黄芪多糖APSⅠ和APSⅡ，纯度分别为为93.4％和91.6％。
　　使用黄芪多糖采用浸种和喷施的方式分别对番茄种子和幼苗进行处理，测定其种子萌发状况及幼苗生长状况。研究发现，不同浓度黄芪多糖对番茄种子萌发和幼苗生长具有不同的促进作用。10 mg·mL1黄芪多糖能够提高番茄种子的发芽率，1 mg·mL-1黄芪多糖能够促进其幼苗根的伸长和鲜重、干重的增加，而0.1 mg·mL-1黄芪多糖对其幼苗叶片中叶绿素含量有促进作用。
　　不同浓度黄芪多糖对四种林木病原菌具有一定的抑制作用，但抑制效果并不明显，只有在0.1 mg·ml-1时，黄芪多糖对山核桃干腐病、松黑点枯针病和杨树烂皮病菌丝生长抑制率分别为14.82％、16.08％和12.16％。而在0.01 mg·ml-1时黄芪多糖对尖孢镰刀菌菌丝生长的抑制率为12.63％。
　　为了研究黄芪多糖对小叶杨对抗逆境胁迫能力的影响，通过研究小叶杨在低温和干旱逆境条件下体内CAT、POD和SOD活性的变化，结果表明，在低温胁迫条件下，24h时，0.1mg·ml-1黄芪多糖能提高小叶杨CAT和POD的活性，1mg·ml-1黄芪多糖能提高小叶杨SOD的活性，36h后，黄芪多糖处理组的小叶杨保护酶的活性均低于对照组。10mg/ml的黄芪多糖能够显著提高小叶杨叶绿素a和总叶绿素的含量，而0.1 mg·ml-1黄芪多糖能够显著提高小叶杨叶绿素b的含量。说明黄芪多糖能够提高植物叶绿素含量，进而提高植物的抗寒能力。在干旱胁迫条件下，黄芪多糖对小叶杨保护酶活性的影响呈波动性变化，但在96h时，黄芪多糖各浓度处理组的保护酶活性均低于对照组，说明黄芪多糖可能提高了小叶杨抗逆境胁迫的能力。
　　小叶杨在接种杨树烂皮病病原菌后，其体内与抗性有关的物质的含量和酶的活性直接反应植物抗性的强弱。通过研究黄芪多糖处理过的小叶杨幼苗接种杨树烂皮病后体内物质含量与酶的活性，发现0.01mg·ml-1黄芪多糖在不同时间均能够显著提高小叶杨叶片内可溶性蛋白含量与苯丙氨酸解氨酶活性;0.1mg·ml-1黄芪多糖处理组小叶杨总酚含量显著高于对照组;而不同时间内黄芪多糖对小叶杨可溶性糖和叶绿素的含量的提高具有最佳浓度。

目录

摘要

1 绪论

1．1 黄芪多糖的研究现状

1．1．1 黄芪多糖的提取

1．1．2 黄芪多糖的化学结构与用途

1．2 植物免疫诱抗剂的研究概况

1．2．1 植物诱导抗病性

1．2．2 植物疫苗

1．3 糖链植物疫苗对植物的作用机制

1．3．1 组织病理学机制及对生长发育的调节

1．3．2 生理生化机制

1．4 研究目的和意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 供试植物

2．1．2 供试菌株

2．1．3 主要的化学试剂

2．1．4 主要仪器

2．2 试验方法

2．2．1 黄芪多糖的提取与纯化

2．2．2 黄芪多糖对番茄种子萌发及幼苗生长的影响

2．2．3 黄芪多糖对四种林木病原真菌的抑制作用

2．2．4 黄芪多糖对小叶杨逆境胁迫条件下保护酶活性的影响

2．2．5 黄芪多糖对接种病原菌后小叶杨生理生化指标的影响

2．3 数据处理

2．4 本章小结

3 结果与分析

3．1 黄芪多糖最佳提取工艺的确定

3．1．1 葡萄糖标准曲线的绘制

3．1．2 单因素实验设计探究黄芪多糖最佳提取工艺

3．1．3 正交实验设计结果与分析

3．1．4 黄芪多糖的分离纯化

3．2 黄芪多糖对番茄种子萌发及幼苗生长的影响

3．2．1 黄芪多糖对番茄种子发芽势和发芽率的影响

3．2．2 黄芪多糖对番茄幼苗根长和茎长的影响

3．2．3 黄芪多糖对番茄幼苗鲜重和干重的影响

3．3 黄芪多糖对几种林木病原真菌菌丝生长的影响

3．4 黄芪多糖对小叶杨低温胁迫下保护酶活性的影响

3．4．1 黄芪多糖对小叶杨低温胁迫下CAT活性的影响

3．4．2 黄芪多糖对小叶杨低温胁迫下POD活性的影响

3．4．3 黄芪多糖对小叶杨低温胁迫下SOD活性的影响

3．4．4 黄芪多糖对小叶杨叶绿素含量影响的研究

3．5 黄芪多糖对小叶杨干旱胁迫下保护酶活性的影响

3．5．1 黄芪多糖对小叶杨干旱胁迫下CAT活性的影响

3．5．2 黄芪多糖对小叶杨干旱胁迫下POD活性的影响

3．5．3 黄芪多糖对小叶杨干旱胁迫下SOD活性的影响

3．6 黄芪多糖对接种病原菌后小叶杨生理生化指标的影响

3．6．1 黄芪多糖对可溶性糖含量的影响

3．6．2 黄芪多糖对可溶性蛋白含量的影响

3．6．3 黄芪多糖对苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响

3．6．4 黄芪多糖对总酚含量的影响

3．6．5 黄芪多糖对叶绿素含量的影响

3．7 讨论

3．7．1 黄芪多糖的提取与纯化

3．7．2 黄芪多糖对植物种子萌发及幼苗生长的影响

3．7．3 黄芪多糖对几种林木病原真菌菌丝生长的影响

3．7．4 黄芪多糖对小叶杨胁迫条件下保护酶活性和叶绿素含量的影响

3．7．5 黄芪多糖对接种病原菌后小叶杨生理生化指标的影响

3．8 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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