植物內源激素是調控植物生長發育、響應環境變化的關鍵因子。通過對植物內源激素的深入研究和應用,可以推動植物科學的發展,促進農業生產的可持續性,以及生態環境的保護和修復。
生長發育調控:植物內源激素(如生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯和油菜素內酯等)在植物生長發育的各個階段起著關鍵的調節作用,包括種子萌發、根系生長、葉片擴展、開花結實、衰老脫落等。通過檢測內源激素水平,可以深入了解激素如何影響這些生理過程,為作物生長調節和提高產量提供理論依據。
逆境適應性研究:植物在遭受干旱、鹽堿、低溫、病蟲害等逆境時,會通過調節內源激素平衡來增強自身的抗逆性。檢測植物激素的變化,可以幫助科研人員揭示植物逆境應答的分子機制,為培育抗逆性強的作物品種提供方向。
果實成熟與保鮮:植物激素如乙烯在果實成熟過程中起主導作用,其含量的變化直接影響果實的成熟度和保鮮期。通過監測果實中乙烯及其他相關激素的動態變化,可以合理安排采收時機,優化采后處理和儲存條件,延長貨架期,提高農產品的市場競爭力。
分子生物學研究:植物內源激素的檢測與分析是現代分子生物學研究的重要工具之一,有助于揭示激素合成途徑、信號轉導機制及激素間相互作用的復雜網絡,推動基因功能研究、遺傳改良和作物分子設計育種的進展。
環境監測與修復:植物內源激素的變化也可以作為環境監測的指標,反映土壤污染、重金屬脅迫等環境問題。此外,通過調節植物內源激素水平,可以增強植物的修復能力,用于環境修復項目,如重金屬超富集植物的篩選和應用。
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指標 |
方法 |
樣品 |
用量/g |
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生長素 |
吲哚乙酸IAA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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吲哚丁酸IBA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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細胞分裂素 |
反式玉米素tZ |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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順式玉米素核苷cZR |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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異戊烯基腺嘌呤iP |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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異戊烯基腺嘌呤核苷iPR |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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二氫玉米素DZ |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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二氫玉米素核苷DZR |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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激動素6-KT |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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6-芐基腺嘌呤(6-BA) |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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赤霉素 |
GA1、GA3、GA4、GA7等 |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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脫落酸 |
ABA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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水楊酸 |
水楊酸SA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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水楊酸甲酯MeSA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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茉莉酸 |
茉莉酸JA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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茉莉酸甲酯MeJA |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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赤霉素(GA1、GA3、GA4、GA5、GA7、GA8、GA9、GA12、GA20、GA24、GA44、GA53)、脫落酸ABA、脫落酸-β-葡糖基酯ABAGE、茉莉酸JA、水楊酸SA、吲哚-3-乙酸IAA、吲哚-3-丁酸IBA、N-(吲哚-3-乙酰)-L-天冬氨酸IAAsp、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-苯丙氨酸IAPhe、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-異亮氨酸IAILeu、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-丙氨酸IAAla、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-色氨酸IATrp、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-纈氨酸IAVal、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-亮氨酸IALeu |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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6-芐基腺嘌呤6-BA、異戊烯基腺嘌呤iP、異戊烯基腺嘌呤核苷iPR、7-β-葡糖基-6-(異戊二烯基)腺嘌呤iP7G、9-β-葡糖基-6-(異戊二烯基)腺嘌呤iP9G、反式玉米素tZ、反式玉米素核苷tZR、順式玉米素cZ、順式玉米素核苷cZR、反式-7-β-葡糖基玉米素tZ7G、反式-9-β-葡糖基玉米素tZ9G、反式-O-β-葡糖基玉米素tZOG、反式-O-β-葡糖基-9-核糖基玉米素tZROG、二氫玉米素DZ、7-β-葡糖基二氫玉米素DZ7G、9-β-葡糖基二氫玉米素DZ9G、O-β-葡糖基二氫玉米素DZOG、O-β-葡糖基-9-核糖基二氫玉米素DZROG |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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褪黑素MT |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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高效液相色譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
動物 0.2 |
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高效液相色譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
植物 10 |
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油菜素內酯BRs(BL、CS、6DCS、28-HomoBL) |
高效液相色譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
2 |
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1-氨基環丙烷-1-羧酸(ACC) |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
1 |
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乙烯 |
氣相色譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
10 |
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獨腳金內酯(5-脫氧獨腳金醇、獨腳金醇、Strigolactone GR24) |
液相色譜-串聯質譜法 |
鮮樣,-80℃避光 |
2 |
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指標
標準
生長素
吲哚乙酸IAA
Pan, XQ, Welti, et al. Quantitative analysis of major plant hormones in crude plant extracts by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry
吲哚丁酸IBA
細胞分裂素
反式玉米素tZ
順式玉米素核苷cZR
異戊烯基腺嘌呤iP
異戊烯基腺嘌呤核苷iPR
二氫玉米素DZ
二氫玉米素核苷DZR
激動素6-KT
6-芐基腺嘌呤(6-BA)
赤霉素
GA1、GA3、GA4、GA7等
脫落酸
ABA
水楊酸
水楊酸SA
水楊酸甲酯MeSA
茉莉酸
茉莉酸JA
茉莉酸甲酯MeJA
赤霉素(GA1、GA3、GA4、GA5、GA7、GA8、GA9、GA12、GA20、GA24、GA44、GA53)、脫落酸ABA、脫落酸-β-葡糖基酯ABAGE、茉莉酸JA、水楊酸SA、吲哚-3-乙酸IAA、吲哚-3-丁酸IBA、N-(吲哚-3-乙酰)-L-天冬氨酸IAAsp、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-苯丙氨酸IAPhe、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-異亮氨酸IAILeu、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-丙氨酸IAAla、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-色氨酸IATrp、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-纈氨酸IAVal、N-(羥吲哚-3-乙酰)-L-亮氨酸IALeu
NY/T 2871-2015 水稻中43種植物激素的測定 液相色譜-串聯質譜法
6-芐基腺嘌呤6-BA、異戊烯基腺嘌呤iP、異戊烯基腺嘌呤核苷iPR、7-β-葡糖基-6-(異戊二烯基)腺嘌呤iP7G、9-β-葡糖基-6-(異戊二烯基)腺嘌呤iP9G、反式玉米素tZ、反式玉米素核苷tZR、順式玉米素cZ、順式玉米素核苷cZR、反式-7-β-葡糖基玉米素tZ7G、反式-9-β-葡糖基玉米素tZ9G、反式-O-β-葡糖基玉米素tZOG、反式-O-β-葡糖基-9-核糖基玉米素tZROG、二氫玉米素DZ、7-β-葡糖基二氫玉米素DZ7G、9-β-葡糖基二氫玉米素DZ9G、O-β-葡糖基二氫玉米素DZOG、O-β-葡糖基-9-核糖基二氫玉米素DZROG
NY/T 2871-2015 水稻中43種植物激素的測定 液相色譜-串聯質譜法
褪黑素MT
吳艷迪. 葡萄褪黑素含量變化及其合成基因SNAT原核表達分析
施龍清,解振興,姜照偉等.水稻褐飛虱若蟲和成蟲褪黑素含量測定及比較
趙琦,可燕,蔣嘉燁等.不同類型馬齒莧的褪黑素含量測定
油菜素內酯BRs(BL、CS、6DCS、28-HomoBL)
Feifeng Huo, Xin Wang, Yehua Han, Yu Bai, et al. A new derivatization approach for the rapid and sensitive analysis of brassinosteroids by using ultra high performance liquid chromatography-electrospray ionization triple quadrupole mass spectrometry
1-氨基環丙烷-1-羧酸(ACC)
馬瑩瑩,蓋穎,陳偉奇等.一種用高效液相色譜-電噴霧/串聯質譜(HPLC-ESI/MSn)定量檢測植物組織中微量1-氨基環丙烷-1-羧酸(ACC)含量的方法
乙烯
GH/T 1405-2022 果蔬貯藏過程中乙烯釋放速率的測定 氣相色譜法
獨腳金內酯(5-脫氧獨腳金醇、獨腳金醇、Strigolactone GR24)
葉兒翠,丁俊,馮鈺锜.雙層固相萃取-液相色譜/串聯質譜法測定水稻中獨腳金內酯[J].分析科學學報,2017,33(03):297-301.
液相色譜-串聯質譜法
液相色譜-串聯質譜法(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry, LC-MS/MS)是目前檢測植物內源激素最靈敏、特異且強大的技術之一,其在植物激素檢測中的應用價值主要體現在以下幾個方面:
高靈敏度與特異性:LC-MS/MS能夠檢測到極低濃度(達到pg/mL至fg/mL級別)的植物激素,且由于質譜的高分辨能力和選擇性,能夠有效區分結構相似的激素及其代謝物,減少假陽性結果,提高檢測的準確性。
多目標同時檢測:串聯質譜技術允許在一次分析中同時測定多種植物激素,大大提高了分析效率,這對于研究激素間的相互作用和整體調控機制尤為重要。
樣品適用范圍廣:LC-MS/MS方法適用于各種植物樣本,包括葉片、根、種子、果實等,甚至是微小或難以處理的樣本,如單個細胞或特定組織區域,這為深入研究激素的空間分布和動態變化提供了可能。
定量分析精確:通過內標法或同位素標記標準品,LC-MS/MS能夠實現植物激素的絕對或相對定量,為植物生理學研究、作物改良及環境響應機制分析提供準確的數據支持。
自動化程度高:現代LC-MS/MS系統高度自動化,從進樣、分離、檢測到數據分析都可以自動完成,減少了人為誤差,提高了分析的重現性。
流程概述
樣品收集與保存
·首先,需從植物中收集目標組織或器官,如葉片、根、莖、花或果實。收集后立即冷凍保存,通常在-80°C條件下,以防止內源激素的降解或代謝變化。
樣品前處理
·勻漿與提取:將冷凍樣品進行快速研磨,隨后加入提取溶劑(如甲醇、乙腈或含水的有機溶劑),通過渦旋或超聲波輔助提取內源激素。
·凈化與濃縮:提取液需要通過固相萃取(SPE)或其他凈化技術去除蛋白質、脂質等雜質,隨后濃縮至所需體積,以提高檢測靈敏度。
液相色譜分離
·將處理后的樣品注入液相色譜系統,通過色譜柱(通常為反相柱)進行分離。選擇合適的流動相(如水和有機溶劑的混合物,可能包含酸或緩沖液以調節pH),以優化目標激素的保留時間和分離效率。
質譜檢測
·樣品經色譜分離后,進入串聯質譜儀,首先通過電噴霧電離(ESI)轉化為帶電粒子。
·在第一級質譜(MS1)中,根據m/z比篩選出目標激素的母離子。
·母離子隨后在碰撞室中經歷碰撞誘導解離(CID),生成一系列特征子離子。
·第二級質譜(MS2)檢測這些子離子,通過比較母離子和子離子的m/z比,實現對目標激素的高特異性識別。
數據分析
·使用專業軟件處理質譜數據,基于保留時間和特征離子對匹配,確認激素的種類。
·通過與標準品的響應進行比較,計算出樣品中激素的絕對或相對含量。
結果驗證與報告
·分析結果應通過平行實驗或重復測量進行驗證,確保數據的可靠性和一致性。
·將所有檢測信息整理成報告,包括樣品信息、檢測方法、激素種類、含量及其可能的生理意義。
樣本要求
采集的樣品,均應在短時間內進行分析檢測,如不能及時分析檢測的則需要進行處理和保存,一般應遵循的原則是:環境干燥、溫度較低、避免光照、密封保存。
鮮樣:取樣后立即放入用于包裝樣本的鋁箔或冷凍保存管(提前進行編號)并放入液氮速凍,-80℃超低溫冰箱保存,足量干冰郵寄運輸,避免反復凍融。
烘干樣:取樣后用柔軟濕布擦凈,不應用水沖洗。盡快晾干并將樣品置于105?℃的烘箱中烘 15min以終止樣品中酶的活動。經過殺青之后,應立即降低烘箱的溫度,維持在70 ~80℃,直到烘至恒重。若測定樣品中金屬元素的含量,應注意金屬器械的污染問題,以防干擾。
漢廣提供“一站式”檢測服務,您只需要提供樣本原樣,漢廣會嚴格按照國標或行標,進行樣本前處理、指標檢測,數據統計、報告編寫等工作,減少科研工作者的工作量。
取樣前,請與業務經理溝通您的檢測需求,確認樣品類型以及寄樣方式,以免影響檢測數據的真實性,造成時間及成本的損失!
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