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生理生化检测:解锁植物激素的秘密

2024-12-30

植物激素(Phytohormone)又称为植物天然激素或植物内源激素,是指植物体内产生的一些微量而能调节(促进、抑制)自身生理过程的有机化合物。在植物的生命过程中,植物激素调控着生长发育的每一个环节。从细胞的分裂增殖,到组织器官的分化形成;从花芽的孕育萌发,到花朵的绚烂绽放;从果实的青涩生长,到成熟后的丰硕收获,植物激素都发挥着不可或缺的作用。

一、植物激素的常见类型及其作用

二、植物激素常见检测方法

1、生物检测法

生物检测法利用植物激素对植物组织或离体器官产生的特异性反应,来间接检测其含量。比如,生长素能使燕麦胚芽鞘弯曲生长,我们可通过测量胚芽鞘弯曲的角度,大致判断生长素的活性强弱。赤霉素能促进大麦种子萌发,可根据种子萌发的速度和数量评估赤霉素的含量。但不同结构的赤霉素、生长素或激动素对不同生物检测法的响应有差异,有时可能无法准确测出。由于它能检测植物激素的活性,所以常用于植物激素的定性分析,也常与其他检测方法结合使用。

2、气相色谱法

气相色谱法是通过与标准样品共色层分离来鉴定植物激素含量。在操作时,先将待测样品制成易挥发的甲基化和三甲基硅烷化衍生物,然后注入气相色谱仪。在仪器中,样品会在载气的带动下,通过装有固定相的色谱柱,由于不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同,它们会按顺序分离,进入检测器产生信号,根据信号的峰面积或峰高与标准样品对比,就能确定植物激素的含量。乙烯是气体且含量较小,所以在乙烯的测定中,气相色谱法比较常用。然而,该方法无法排除杂质与标准品的共色层分离,会影响检测的准确性。

3、酶联免疫法

酶联免疫法是把抗原或抗体与酶结合形成酶标抗原或抗体。检测时,将其与受检标本中的抗体或抗原按步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应,通过洗涤除去未结合物质,然后加入酶反应的底物,底物被酶催化生成有色产物。由于酶的催化效率高,能放大反应效果,所以可根据颜色反应的深浅进行定性或定量分析。例如,在检测生长素时,先将生长素抗体固定在固相载体上,加入含生长素的样品,再加入酶标生长素,经过反应和洗涤后,加入底物显色,通过测量光密度值确定生长素含量。但此方法抗体制备复杂,且检测中难以排除交叉反应,对检测准确性有一定影响。

4、高效液相色谱法

高效液相色谱法与不同检测器结合,能直接分析多种植物激素。其原理是利用高压输液泵将流动相(溶剂)以稳定的流速通过装有固定相的色谱柱,样品被注入后,在流动相的带动下,不同的植物激素因在固定相和流动相中的分配系数不同而分离,然后依次通过检测器,检测器会根据植物激素的物理或化学性质产生信号,从而确定其含量和种类。这种方法具有分离效率高、分析速度快、检测灵敏度高等优点,是目前应用较广泛的植物激素检测方法之一,除乙烯外的其它植物激素均可以采用高效液相色谱法进行检测。

5、质谱法

质谱法中的液质联用(LC-MS)和气质联用(GC-MS)克服了高效液相色谱和气相色谱在植物激素定性和定量方面的局限性,成为普遍认可的检测方法。GC-MS 具有选择性好、专一性强、灵敏度高等特点,它通过将样品气化后进入质谱仪,根据离子的质荷比进行分离和检测。但它对样品的纯化要求很高,且样品需要衍生化处理。而 LC-MS 以液相色谱作为分离系统,质谱为检测系统,样品在质谱部分和流动相分离后被离子化,再经质量分析器将离子碎片按荷质比分开检测。它不需要衍生化处理,简化了操作步骤,缩短了检测时间,因此更适用于植物激素的检测(除乙烯外)。

三、不同植物激素与研究方向的关系

四、植物激素相关检测指标推荐

五、小结

植物激素作为植物生长发育的关键调节因子,在农业、园艺和植物科学研究等多个领域都具有不可替代的重要意义。从农业增产增收,到园艺花卉产业的发展,再到植物科学研究的深入,植物激素的研究成果为我们带来了诸多实际应用和理论突破,为解决全球粮食安全、环境保护等重大问题提供了新的思路和方法。派森诺竭诚为大家提供植物激素研究中涉及的各类试剂、耗材和设备,助力每一位生命科学实验室的科研人收获属于自己的完美实验结果,逐梦高分文章~

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