据俄罗斯教育和科学部网站报道,托木斯克国立大学的科学家与中国同行合作,开发了利用源自多糖果聚糖的寡糖来保护农作物的环保方法。
托木斯克国立大学高级研究员莉莉娅·科洛梅奇克解释说,这项研究旨在开发能够帮助植物抵御非生物胁迫(干旱、盐碱、污染)和生物胁迫(真菌、细菌和病毒的影响)的工具。
天然果聚糖由植物和微生物产生,由41.6万个单体组成的长链分子构成,溶解度低,限制了其应用。中国科学家开发了合成短链果聚糖寡糖(LOS)的技术,这种寡糖仅由2至10个单体组成。这些分子具有高溶解性,并保留了其免疫调节特性。
科学家们在5个甜瓜品种和5个西瓜品种上进行了实验,测试了LOS保护植物免受两种危险病原体侵害的能力:灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)和引起晚疫病的假真辣椒疫霉(Phytophthora capsica)。在感染前72小时用LOS处理幼苗,结果显示其具有选择性效应:对辣椒疫霉的抗性显著增强,而对灰霉病菌则未观察到显著效果。
正如托木斯兰国立大学副教授玛丽娜·埃菲莫娃(Marina Efimova)解释的那样,LOS起到“警报信号”的作用:植物细胞通过受体识别外来分子,并触发一系列防御反应——释放活性氧、钙离子内流、激活信号通路以及强化屏障。除了提供保护作用外,该处理方法还改善了果实品质:西瓜叶片中的叶绿素含量和可溶性固形物含量均有所增加。
科学家指出,低聚糖可以以叶面喷施、种子浸泡或根部处理的方式施用,因此该方法无需进行重大改变即可融入现有的农业实践中。如果其有效性在后续试验中得到证实,低聚糖有望成为可持续农业战略的一部分,从而减少对化学农药的依赖,并帮助作物在气候变化的环境中生存。
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