花粉是開花植物重要的生殖細胞，不僅包含其親本的重要遺傳信息，而且還含有豐富的營養成分，以花粉的正常發育和受精完成。
成都新朝陽作物科學股份有限公司長期致力于油菜花粉中天然14-羥基蕓苔素甾醇的提取產業化，已形成一系列以天然蕓苔素甾醇為主要成分的植物生長調節劑產品，在市場上獲得廣泛好評。
與此同時，新朝陽繼續深入開發油菜花粉的綜合利用，將油菜花粉水提物回收利用，形成新型生物刺激劑產品，具有顯著的生長促進作用。對油菜花粉水提物進行成分分析發現，其主要成分是多糖、寡糖、單糖等水溶性糖類物質，除此之外還具有豐富的氨基酸、礦物質、微量元素等。因此，將花粉多糖作為油菜花粉水提物的主要指示成分，進行深入研究。
多糖是一類結構復雜的生物大分子物質，一般由糖基按照一定的規則排列而成，通常是一類不同聚合度糖鏈的混合物，根據分子量大小、聚合程度、排列順序、相鄰糖基連接方式、分支數量與長短等來進行一級結構的鑒別區分。
除此之外，多糖骨架間還可以氫鍵結合、糖基側鏈費共價作用等形成多糖的高級結構。研究發現，花粉多糖根據其化學性質可分為酸性多糖和中性多糖。
研究人員通過凝膠柱層析、聚丙烯酰胺凝膠電泳等方法已從多種植物花粉中分離純化得到單一多糖，并利用化學法、生物酶法、免疫學方法、色譜-質譜法、紅外光譜法、核磁共振法、X衍射法等多種方法對多糖分子進行結構鑒定。
多糖的結構特征決定多糖具有多種生物學功能，近年來在植物學研究較多的多糖功能包括抗氧化、促生長、誘導植物免疫等。
花粉多糖信號識別
外界刺激作用于植物，往往是通過細胞膜上的受體將信號轉入細胞內。在植物細胞膜上存在大量模式識別受體（PRR），可識別一種或多種分子模式（MP），植物通過這種識別方式將相應的分子信號傳入胞內進而啟動下游反應。
這些分子模式可根據其來源劃分為病原相關分子模式（PAMP）或微生物相關分子模式（MAMP），以及植物自身降解的損傷相關分子模式（DAMP）。目前已知的多糖受體包括微生物來源的幾丁質受體和葡寡糖受體和植物細胞壁來源的寡聚半乳糖醛酸受體。
寡聚半乳糖醛酸是植物細胞壁中果膠降解產物，已知其受體是位于植物細胞壁上的一系列細胞壁連接類受體激酶WAK。WAK粘附在細胞壁上，通過細胞質膜延伸到胞內，其胞內結構域通常具有激酶活性。
通過對WAK家族蛋白的功能研究發現，其主要參與分生組織分裂、細胞生長、器官形成等生理活動，同時也參與植物病蟲害防御與逆境響應。
花粉多糖也來源于植物，因此猜測可能與寡聚半乳糖醛酸類似，都屬于DAMP分子模式，可能也存在潛在的花粉多糖受體通過信號轉導參與植物生理活動調節。
花粉多糖信號引起的細胞反應
植物在感知花粉多糖信號之后會引起細胞內發生包括胞質和胞核內鈣離子流改變，細胞質酸化，活性氧產生等細胞反應。
Ca2+在細胞功能調節上具有重大作用，作為第二信使調節植物生長、發育及抗逆等生理反應。植物對外界的應激反應在細胞層面上往往表現為鈣離子濃度的瞬變，伴隨著胞外鈣的流入和胞內鈣庫中鈣的泵出。研究人員利用鈣離子通道阻斷劑和鈣調蛋白拮抗劑已證明該信號參與殼寡糖信號轉導。
活性氧（ROS）是伴隨地球有氧生物進化而產生的一類具有氧化活性的化合物，來源于生物體的正常有氧代謝。植物在脅迫條件下會迅速產生大量ROS，造成氧化脅迫，嚴重影響植物的正常代謝、細胞及細胞器結構以及生物大分子的穩定。然而，ROS同時也是植物體內重要的信號分子，他通過調節基因表達和細胞代謝，使植物及時對脅迫做出反應。ROS爆發是植物防御信號的的標志，超敏反應就是典型的活性氧爆發過程。
當植物遭受病原菌侵害時，會局部大量產生ROS，啟動自身防御。很多多糖類物質如殼寡糖幾丁聚糖都可以在多種植物中誘導ROS爆發，促進植物自身免疫。同時ROS還可與其他信號分子如NO等共同作用，調節氣孔關閉等多種生理過程。
花粉多糖具有抗氧化活性
植物代謝過程中會不斷產生各種自由基，其中超氧陰離子自由基和羥基自由基是極具代表性的兩種自由基。
正常狀態下，植物代謝產生的自由基會被超氧化物歧化酶SOD催化生成H2O2，進而被細胞內過氧化物酶，然而植物在脅迫條件下，自由基產生與的平衡被打破，將導致機體蛋白質和DNA損傷，也可能觸發不飽和脂肪酸的過氧化，***終產生丙二醛（MDA）使蛋白質、核酸等發生交聯而失活。
近年來，醫學研究上越來越多關于花粉多糖抗氧化的報道，并完成各種體外及體內實驗，證實花粉多糖在抗腫瘤、、抗衰老方面的應用。
因此，在農業生產上花粉多糖也可作為抗氧化物質作用于植物，植物因環境脅迫及生物脅迫產生的過量自由基，避免ROS氧化脅迫造成的生理影響。
我們利用FeSO4法測定油菜花粉水提花粉多糖中總抗氧化活性發現其具有一定的抗氧化活性，未來將進一步深入研究花粉多糖的體內抗氧化活性。
花粉多糖顯著提高肥料利用率促進作物生長
花粉多糖是植物來源的多糖類物質，其受體蛋白可能參與植物的多種生理活動，調節植物生長和發育。
新朝陽生物調控技術創制中心利用油菜花粉多糖水提物開發出一種全新的功能型促生長植物源生物刺激劑SF-花粉多糖，并同時推出一系列SF-花粉多糖葉面營養產品“SF-花粉多糖六朵金花”。
實驗發現新朝陽SF-促生長型花粉多糖與葉面肥復配使用可顯著提高葉面肥利用率，促進小白菜生長。
SF-花粉多糖的研究為產品的推廣應用提供了有利的技術支撐，為肥料企業帶來了新選擇，為“藥肥兩減”和提高化肥利用率提供強有力的技術。
該新功能產品的成功研發體現了新朝陽用“生物科技驅動農業綠色發展”的研究理念和方向，推動生物技術服務農業的發展，對驅動現代農業健康可持續發展具有重要的意義。
來源：生物農藥視界