琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的影响.pdf

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1、第34卷第6期2012年11月海洋学报ACTA()CEANOI。0GICASINICAVoI．34．No．6November2012琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的影响朱竹君1，骆其君1，严小军1，杨锐1，何山1，陈海敏¨(1．宁波大学海洋生物工程重点实验室，应用海洋生物技术教育部重点实验室，浙江宁波31521i)摘要：研究了琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的效应。以琼胶3，6和12糖，3种聚合度的琼胶寡糖为材料，处理坛紫菜，通过观察叶片腐烂率比较坛紫菜生长状态；利用透射电镜观察处理后的细胞亚显微结构变化；并检测坛紫菜附生菌的数量变化；以对羟基苯乙酸(POHP

2、AA)化学发光法检测坛紫菜H。O。释放量；利用实时定量PCR检测坛紫菜NADPH氧化酶基因(Phrboh)的差异表达。结果表明，经琼胶3糖和6糖处理，坛紫菜的Phboh表达出现上调，并产生HzOz暴发。经两种琼胶寡糖处理后，坛紫菜的附生菌数量明显减少，其中以琼胶6糖的效果最好，在较长培养时间内，坛紫菜能保护自身细胞亚显微结构的完整性，维持良好的生长状态。而琼胶12糖没发现任何诱导作用。综上所述，聚合度为3和6的琼胶寡糖能诱导坛紫菜的抗性响应，特别是形成单个螺旋结构的琼胶6糖的诱导作用最明显，但聚合度较大的琼胶寡糖则不能。关键词：坛紫菜；琼胶寡糖；聚合度；抗性

3、响应中图分类号：Q814文献标志码：A文章编号：0253-4193(2012)060205—051引言许多研究显示，寡糖能作为激发子诱导植物发生防御反应，并且不同植物对寡糖的诱导响应依赖于寡糖的种类和聚合度大小，只有一定聚合度的寡糖才具有激发活性。目前报道的起激发子作用的寡糖，其聚合度一般在4～16之问[1]。如聚合度为4～6的寡聚半乳糖醛酸片段能诱导西红柿合成乙烯。2j。而聚合度在7～8的N一乙酰寡聚几丁质在纳摩尔级的浓度时就有很高的活性，能引起水稻和大豆的细胞产生防御反应[3一。而藻类学家在研究藻类防御反应时发现，不同的藻类对寡糖的诱导响应也与其种类和聚

4、合度密切相关。如褐藻只对褐藻胶寡糖产生响应，红藻只对琼胶寡糖产生响应。并且只有聚合度大小合适的寡糖才能被藻体识别。鉴于目前尚未见有关于寡糖结构对紫菜抗性响应影响的报道，而紫菜是亚洲地区重要的经济红藻，本文对寡糖激发子构效的研究，有助于了解紫菜的抗病机制，也对紫菜的病害防治提供必要的线索。由于紫菜细胞壁多糖的主链主要是琼胶组成，故本文选择了不同聚合度大小的琼胶寡糖，分别为不能形成螺旋结构的3糖，形成单个螺旋的6糖和形成2个螺旋的12糖，研究它们对坛紫菜抗性的诱导，以期获得能诱导紫菜抗性的琼胶寡糖结构特征。2材料与方法2．1材料坛紫菜叶状体，2010年10月采自

5、象山坛紫菜养殖场，紫菜叶片平均长度在5～lOcm间。样品在阴凉处风干后保存于一20℃。实验前，用无菌海水收稿日期：201l一12—06；修订日期：20120605。基金项目：宁波市创新团队(20i1881007)；宁波市科技计划项日(201201C]011016)；浙江省自然科学基金(Y5100066)；国家自然科学基金(40776077)。作者简介：朱竹君(1987)，女，浙江省金华市人，硕士研究生，主要从事海洋生物学研究。Email．Xiaoganlan6578@yahoo．com．cn。通信作者：陈海敏(1975)，女，浙江省瑞安市人，研究员，博士，主

6、要从事海洋药物、活性物质及海洋生物资源利用等方面的研究。E—mail：chenhaimin@nbu．edu．Cn海洋学报34卷20C下活化24～48h。本实验采用的寡糖为琼胶寡糖系列，分别为琼胶3糖，6糖和12糖，制备力‘法为：1．5％琼胶在50(：下用0．1tool／din3HCI降解5h．经NaOH中和后进行纯化，纯化方法参照HaiminChen等的报道o。。RNA提取和定量PCR试剂盒均购自Takara公司。2．2方法2．2．1坛紫菜叶片生长状态比较取健康坛紫菜，川打孔器打出若干小圆片(d≈6mm)。置无菌海水中暗处培养1d，移至含10ml无菌海水的6

7、孑L板内，分别以3种琼胶寡糖(100pg／cm3)处理，b：h一12：12，光强3000～4000lx，20℃下培养至第4d后统计叶片腐烂率("一10)。叶片腐烂比一(出现腐烂的圆片数／总圆片数)×100％。注：严重腐烂：圆片腐烂面积不小于25％；轻度腐烂：叶片腐烂面积不小于5％且小于25％；良好：叶片腐烂面积小于5％。2．2．2坛紫菜细胞亚显微结构观察在含10ml无菌海水的6孔板内，以琼胶寡糖(100ttg／cm‘)处理5cm左右的坛紫菜小叶片，b：h=12：12，光慢3000～4000lx，20C培养至第4d，取叶片顶端(1～2cm)，切成1×2mm2的

8、组织块若干，用现配的3％戊二醛固定后进行透射电镜观察