我司與西班牙馬德里工業(yè)大學(xué)合作探究殼寡糖激發(fā)植物抗逆性

我司青島博智匯力生物科技有限公司與西班牙馬德里工業(yè)大學(xué)進(jìn)行項(xiàng)目合作，深入探究殼寡糖激發(fā)植物抗病性和抗逆性方面的機(jī)理。

鈣不但是植物生長發(fā)育所學(xué)要的營養(yǎng)元素，而且也是轉(zhuǎn)導(dǎo)多種生理過程的胞內(nèi)信號(hào)分子。鈣能維持細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和膜結(jié)合蛋白穩(wěn)定性，參與胞內(nèi)生長發(fā)育的調(diào)節(jié)過程，在細(xì)胞內(nèi)起第二信使作用。鈣作為植物細(xì)胞的第二信使，對環(huán)境信號(hào)和內(nèi)源激素信號(hào)等許多刺激都有靈敏反應(yīng)，病原菌的侵染、植物激素、逆境脅迫（鹽脅迫、低溫、高溫和干旱等），均能引起胞內(nèi)鈣離子水平的改變。所以細(xì)胞質(zhì)中的自由鈣離子濃度變化就是外界生理或非生理信號(hào)的一個(gè)反應(yīng)。    鈣在植物細(xì)胞中分布極不平衡。在一般狀態(tài)下，細(xì)胞質(zhì)中濃度很低，細(xì)胞壁的鈣離子濃度是細(xì)胞質(zhì)的上千倍。細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞外或者胞內(nèi)（某些細(xì)胞器）之間存在著極差很大的鈣離子濃度梯度。   為了應(yīng)對植物植物發(fā)育和環(huán)境脅迫信號(hào)，鈣離子由液泡膜和質(zhì)膜的鈣離子通道內(nèi)流進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)鈣離子濃度迅速增加，產(chǎn)生鈣瞬變和鈣振蕩，傳遞到鈣信號(hào)靶蛋白，如鈣調(diào)素和鈣依賴性蛋白，引起特異的生理生化反應(yīng)。   西班牙馬德里工業(yè)大學(xué)用我公司生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)級(jí)殼寡糖在模式植物擬南芥上做試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)殼寡糖可以使擬南芥細(xì)胞內(nèi)鈣離子通過鈣離子通道內(nèi)流進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度升高。充分說明了殼寡糖作為植物細(xì)胞的初級(jí)信使，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性，預(yù)防各種病害和其他環(huán)境脅迫（如干旱、寒害等）。試驗(yàn)項(xiàng)目如下：   本實(shí)驗(yàn)所用的植物為擬南芥（是一種模式植物，遺傳學(xué)研究的好材料）。用殼寡糖處理擬南芥，測定植物細(xì)胞的液泡鈣離子通過鈣離子通道流入細(xì)胞質(zhì)中的鈣離子濃度。   用化學(xué)發(fā)光儀檢測細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子信號(hào)的濃度。水母發(fā)光蛋白是一種發(fā)光蛋白質(zhì)，當(dāng)它在鈣離子的環(huán)境中時(shí)能發(fā)射出波長為469nm藍(lán)光的持續(xù)較短的閃爍光，利用發(fā)光水母蛋白與鈣離子的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，可得到鈣離子濃度，發(fā)光水母蛋白檢測的發(fā)光相對單位是RLU。

試驗(yàn)結(jié)果：                                  用殼寡糖處理      

由上圖可以得出，殼寡糖使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子產(chǎn)生鈣離子濃度梯度，剛開始細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有很高的鈣離子濃度，隨著時(shí)間的推移，鈣離子濃度逐漸變小，說明殼寡糖刺激反應(yīng)是一瞬間，植物作出相應(yīng)反應(yīng)后，鈣離子濃度逐漸恢復(fù)平時(shí)水平。鈣離子濃度升高作為一種信號(hào)引起細(xì)胞一系列生理反應(yīng)，來抵抗各種環(huán)境脅迫和病害侵染。
 
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