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Recent development in determination of plant hormones

植物激素检测技术研究进展



全 文 :生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
第 22卷 第 1期
2010年 1月
Vol. 22, No. 1
Jan., 2010
文章编号 :1004-0374(2010)01-0036-09
收稿日期:2009-08-03
基金项目:国家自然科学基金项目(90717002; 20805001)
*通讯作者: E-mail: yu.bai@pku.edu.cn
植物激素检测技术研究进展
白 玉,杜甫佑,白 玉*,刘虎威
(北京大学化学与分子工程学院,北京 100871)
摘 要:植物激素是植物体内合成的一系列痕量有机化合物,它们在植物的生长发育和环境应答过程中
具有非常重要的作用,其超微定量及原位测定技术仍是制约植物激素研究的瓶颈问题之一。该文着重介
绍了近年来茉莉酸及其甲酯、脱落酸、生长素、赤霉素和多肽激素等植物激素分析检测技术的最新研
究进展,并对植物激素超微量、高灵敏检测技术研究中存在的问题和发展前景进行了简要的讨论。
关键词:植物激素;分析检测;进展
中图分类号:Q946.855;Q94-334  文献标识码:A
Recent development in determination of plant hormones
BAI Yu, DU Fu-you, BAI Yu*, LIU Hu-wei
(College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China)
Abstract: Phytohormones, a series of trace organic compounds synthesized in plants, play important roles in plant
growth, development and environmental response. The ultrasensitive and in-situ detection of phytohormones
has been a crucial issue in the plant research. This paper mainly presents the recent development in determina-
tion of jasmonic acid, methyl jasmonate, abscisic acid, auxin, gibberellin and peptide hormones, and discusses
the challenges and prospects in this topic.
Key words: phytohormones; determination; progress
植物激素是植物体内合成的一系列痕量有机化
合物,它在植物的某一部位产生,运输到另一个或
一些部位,在极低的浓度下便可引发生理反应,几
乎参与了调控植物从种子休眠、萌发、营养、生
长和分化到生殖、成熟和衰老的每个生命过程,既
可调控植物自身的生长发育,又通过与植物所生存
的外部环境互相作用调节其对环境的适应[1, 2]。通过
调控如细胞分裂素、油菜素内酯和生长素等植物激
素的代谢可显著地改良作物的株型结构和产量构
成,从而大幅度提高作物产量和品质[ 3 , 4]。因此,
国家自然科学基金委员会按照国家粮食发展需要、
中长期科学和技术发展规划以及我国在植物激素研
究方面所具有的知识积累和坚实的工作基础,在
1997年启动了“植物激素作用的分子机理”重大
研究计划,其中“植物激素成分分析、超微定量
检测和原位检测”成为该重大研究计划中的六个核
心科学问题之一[5]。
植物激素主要包括生长素( a u x i n )、赤霉素
(gibberellin, GA)、细胞分裂素(cytokinin, CTK)、脱落
酸(abscisic acid, ABA)、油菜素甾醇类(brassinosteroids,
BRs)、茉莉酸(jasmonic acid, JA)及其甲酯(MeJA)、
水杨酸类(salicylic acids, SA)、乙烯(ethylene)和多肽
激素(peptide hormones)等,它们在植物体内的含量
极低(通常在 ng/g,甚至 pg/g水平上),且周围共存
的基体成分非常复杂,几乎不可能同时分析所有植
物激素[6, 7]。此外,多数植物激素的性质不稳定,
对温度等外界条件敏感,在各器官中呈现一定的动
态分布。因此,如何精确可靠地对超微量的植物激
3 7第1期 白 玉,等:植物激素检测技术研究进展
素进行定性和定量分析,如何准确、实时、原位
在线检测激素在植物体各部位的分布及转运,如何
准确、快速鉴定新型激素的分子结构,已成为目前
植物激素作用机理研究中的瓶颈问题之一,严重制
约了我国植物科学研究领域在植物激素代谢、转运
和信号转导等方面的研究进展。正如许智宏院士和
李家洋院士所指出[1]:虽然分析鉴定植物激素成分
和含量有一定的难度,尤其是油菜素内酯、赤霉素
和细胞分裂素的超微定量分析,在国际上也仅有少
数实验室具备相关的设施与技术手段,但目前我国
在这方面的研究却仍是空白,国内几家实验室在研
究激素代谢和信号转导途径中所涉及的相关激素的
超微定量分析还主要依赖于国外实验室,制约了研
究的深入和研究进度。
近年来,随着分离与分析新技术和新方法的发
展以及植物激素作用机理研究的迫切需要,我国科
研工作者在植物激素分析与测试技术方面做了很多
重要的工作并建立了一些相关的分析检测方法,大
大提高了植物激素分析检测的水平。关于植物激素
检测技术,前几年国内已有一些综述[7-9],本课题
组也曾对细胞分裂素的相关分析方法进行了总结[10],
因此本文仅就近年来国内外在茉莉酸及其甲酯、脱
落酸、生长素、赤霉素和多肽激素等植物激素分析
检测技术的最新发展及应用情况进行综述,并就目
前面临的挑战和进一步发展的方向进行了简要的讨
论。
2 主要分析技术
生物鉴定法是一类经典的植物激素检测方法,
它利用激素作用于植物的组织或器官时产生的特异
性反应对植物激素进行测定[6,10]。1928年,Went首
先将这种方法运用于生长素的测定,利用生长素能
使燕麦胚芽鞘弯曲的特性来测定生长素浓度。生物
鉴定法虽然简便,但对样品纯度要求较高,需要复
杂的样品前处理过程来实现,同时由于其专一性和
重复性较差,因而这种方法的应用逐渐减少。
免疫检测技术是测定植物激素的常用方法。该
方法是基于抗原和抗体的特异性结合,因此有较好
的专一性。采用放射性元素标记的方法,即放射免
疫分析(radioimmunoassay,RIA)[11],其检测灵敏度
高,重复性好,但对实验条件的要求较高。酶联
免疫吸附分析(enzyme-linked immunosorbent assay,
ELISA)是一种简单易行并被广泛应用的分析检测技
术[12-14],其原理主要是将抗原或抗体固定在载体表
面,再与酶标记的抗体或抗原进行结合,洗涤除去
未结合的部分后进行检测。Maldiney等[12]在 ELISA
中引入抗生物素蛋白 -生物素复合物体系,测定了
生长素、脱落酸和玉米素核苷三种激素,检测限能
够达到 3~5 pg。此外,免疫传感器也开始用于植
物激素的测定[15,16],主要利用抗原和抗体间的相互
作用进行识别,当被分析物(抗原)与抗体结合后,
检测信号利用转换器转换为电信号,从而进行定量
检测。免疫检测的方法一来容易受到交叉反应的干
扰;二来由于抗体的不通用性以及制备时间较长,
使得整个实验周期较长。
近年来,色谱技术的飞速发展使其在植物激素
检测中的应用越来越广泛,主要利用各组分在色谱
固定相上保留性质的差异实现分离,并根据色谱图
中得出样品含量及纯度信息。气相色谱火焰离子化
检测法(GC-FID)[17,18]和气相色谱质谱法(GC-MS)[18-22]
能够对所分析样品进行准确、高灵敏度测量,但由
于气相色谱对样品的特殊要求,使得待测组分需具
有一定挥发性,因此在植物激素样品的前处理过程
中需对样品进行衍生化。高效液相色谱紫外检测法
(HPLC-UV)[23]、高效液相色谱荧光检测法(HPLC-
FL)[24]和高效液相色谱质谱检测法(HPLC-MS)[25-32]也
大量用于植物激素的纯化及定量分析,其中MS因
为具有良好的选择性和灵敏度,并且能够给出化合
物的结构信息,在实际检测中得到了更普遍的运
用。以MS作检测器时,常采用稳定同位素标记的
化合物作为内标,这样既扣除了萃取步骤中样品损
失的影响,同时也能排除背景基质干扰,因此使得
定量分析结果更为准确。此外,毛细管电泳技术
(CE)的样品消耗量少、分离效果好,因而也是分离
检测植物激素的有效手段[33,34],但由于灵敏度和重
现性等方面的限制阻碍了其进一步的运用。
另外,目前还有一些其他的分析方法也被用于
植物激素的检测,如光谱法[35]、电化学法[36]等。本
文主要介绍了近年来以色谱法为主的植物激素分析
检测技术的研究进展。
3 各类植物激素检测技术现状
3.1 茉莉酸及其甲酯
茉莉酸(JA)是十二碳的环戊烷酮酸,具有多种
生物功能,可作为植物在应对外界伤害时产生的抵
御信号,如植物在受到昆虫取食或非生物胁迫等伤
3 8 生命科学 第22卷
害时,植株内茉莉酸含量就会增多。Zadra等[37]测
定了番茄在经臭氧刺激后,其茉莉酸含量的变化情
况。实验中首先将茉莉酸衍生为具有一定挥发性的
茉莉酸甲酯,然后采用顶空固相微萃取(HS-SPME)-
GC-FID/MS进行检测,发现在停止臭氧熏蒸后 9 h,
番茄叶中检测到的茉莉酸的量最高,增加了 13倍。
该方法快速简单,消耗的植物原料少,灵敏度高,
检测限可达 2 ng/g,对正常植物产生的茉莉酸甲酯
含量也可利用此方法进行测定。
Matsuura等[38]建立了利用UPLC-MS/MS MRM
(multiple reaction monitoring)方式同时测定植物内源
的茉莉酸、水杨酸及其相关化合物的方法。采用氘
代化合物作为内标进行定量,无需对目标化合物进
行其他修饰,尤其对相关化合物如水杨酸葡萄糖苷
(salicylic acid glucoside,SAG)和块茎酸葡萄糖苷
(tuberonic acid glucoside,TAG)等的直接测定,与
传统的分析方法相比大大节省了分析时间。由于
SAG、TAG等化合物在植物体内的累积会对茉莉酸
和水杨酸含量有一定影响,通过测定这些相关化合
物的含量能够给出更多关于茉莉酸和水杨酸的信
息,因此对其进行同时测定也具有重要的意义。
此外,CE 技术也被用于茉莉酸的分析检测。
Zhang等[39]利用 5-溴甲基荧光素(5-bromomethylfluo-
rescein,5-BMF)作为荧光衍生剂,通过柱前衍生的
方式标记茉莉酸,采用 CZE-LIF分析模式,检测
了橡胶树皮提取物中的茉莉酸含量,并研究了外加
损伤情况下和正常生长树皮中茉莉酸含量的变化。
实验结果表明受到损伤的样品中茉莉酸含量比正常
生长样品中高近 5倍,这一结果与茉莉酸的生物功
能是一致的。该方法的衍生检测限为 5 × 10-7 mol/L,
柱上检测灵敏度为 2 nmol/L。
Flores等[40]将在线RPLC-GC联用技术应用于茉
莉酸甲酯的分析检测中。 LC-GC的主要优点在于能
够将含有分析对象的样品馏分从 L C 全部转移至
GC,而不需要借助其他离线手段从复杂基质里分
离目标化合物,简化了样品制备过程,同时避免了
样品损失,提高了检测灵敏度。LC-GC间采用炉
转移吸附 -解吸接口(through oven transfer adsorption
杁 esorption, TOTAD)[41],能够实现从 LC到GC间
组分转移、去溶剂化等过程的在线自动化操作。该
方法能够方便、快速地对商品化的茉莉香精中茉莉
酸甲酯进行检测,检测限可达 0.01 mg/L。
Ruiz del Castillo和 Blanch[42]用固相微萃取
(SPME)-GC-MS联用技术分离检测茉莉酸甲酯的两
种异构体:(–)-(3R,7R)-和 (+)-(3S,7S)-,并对五种
茉莉属植物叶、三种迷迭香叶和多种商品化的茉
莉、迷迭香香料样品进行了分析比较。发现在茉莉
属植物中存在一定范围的对映体过量(13%~95%),
而在所有迷迭香样品中只存在纯的(–)-茉莉酸甲酯异
构体。另外,在香料样品中不同的对映体过量情况
能够反映出生产工艺中是否有外添加的情况。
Blanch等[43]利用HPLC分离了茉莉酸甲酯的四
种手性异构体,实验采用全甲基化的 β环糊精手性
柱(Nucleodex-β-PM column),当流动相甲醇(含 0.1%
乙酸三乙铵)和水的比例为 55∶45时,四种异构体
能够得到较好的分离。该方法无需其他柱前衍生步
骤即可直接借助 HPLC 对四种化合物进行分离检
测,方便快捷,通过组分收集可以得到纯的(-)-和
(+)-茉莉酸甲酯,提供了一种制备光学纯茉莉酸甲
酯的简单方法。
3.2 脱落酸
脱落酸 (ABA)是一类单环倍半萜化合物,能够
调节植物种子萌发、气孔闭合等生理过程,并且与
许多胁迫诱导的基因控制表达有关,从而调节植物
适应干旱、盐度、寒冷等环境胁迫[44]。因此,通
过考查植物体内ABA的浓度变化可获得关于ABA生
物合成和降解路径的信息,以及各种生理条件、外
界环境变化等因素对植物的影响。
Vilaró等[44]用 LC-ESI-MS在选择离子检测
(selected ion monitoring,SIM)模式下测定了不同灌
溉情况下葡萄叶中的ABA含量,采用氘代ABA作
为内标,检测限可达 0.2 nmol/g(以干重计)。López-
Carbonell等[45]运用LC-ESI-MS/MS MRM的方法测定
了微白岩蔷薇中脱落酸(ABA)及其主要的葡萄糖偶联
物 -脱落酸葡萄糖酯(ABA-GE)浓度。该方法在萃取
样品前加入一定量的氘代内标化合物,经过简单的
萃取、离心等处理,样品便可用于 L C 分析,得
到的色谱图简单,易于分析,其中 ABA的检测限
可达 1.4 ng/g(以湿重计)。该方法分析了地中海气候
条件下生长的微白岩蔷薇一年内其ABA与ABA-GE
的含量变化,结果表明内源ABA的合成至少在一定
程度上是同ABA-GE的分解有关联的。
免疫亲和色谱技术也被用于脱落酸的高灵敏检
测。Hradecká等[46]制备了对 C1固定的(+)-顺,反 -
脱落酸有较高选择性的多克隆抗体,将其做成免疫
亲和凝胶柱,与 LC-ESI-MS结合用于烟草叶中的
3 9第1期 白 玉,等:植物激素检测技术研究进展
ABA分析。免疫亲和柱的优势在于能够快速纯化、
富集样品,由于其较高的选择性,大大降低了复杂
基质的影响,简化了被分析样品的成分,使得经
LC分析得到的谱图更简单、更易辨认,灵敏度提
高了十几倍。实验中通过对缺水烟草和正常生长的
烟草的对比分析,发现在缺水条件下内源的ABA含
量是正常情况的 5~7倍,其值在缺水 24 h时达到极
值,这一结果与ABA能够调节干旱胁迫的生物功能
是相一致的。
此外,CE也用于对ABA 的分析测定。Liu等[47]
发展了 CE-LIF测定烟草叶中ABA的方法。实验采
用 8-氨基芘 -1,3,6-三磺酸盐(APTS)作为荧光衍生
剂,在乙酸和氰基硼氢化钠存在条件下,与 ABA
的羰基反应形成具有荧光的APTS-ABA衍生物,用
毛细管区带电泳(CZE)-LIF进行分析检测。该方法
样品处理过程简单,衍生检测限为 2.8 × 10-8 mol/L,
柱上检测灵敏度可达 1.1 nmol/L,足够用于检测实
际植物内的痕量ABA。
3.3 生长素
生长素是最先被发现的一类植物激素,主要由
吲哚衍生物构成,是主要的植物生长调节因子,能
够调节细胞的分裂、伸长和分化。
Lu等[48]利用LC-ESI-离子阱质谱(ITMS)同时测
定了四种生长素:内源性的吲哚 -3-乙酸(IAA)、吲
哚 -3-丁酸(IBA)和外源性的吲哚 -3-丙酸(IPA)、
1-萘乙酸(NAA)。该四种化合物在 7 min内出峰并
实现基线分离,方法的检测限达 8.0 ng/mL。Rolèík
等[49]利用固相萃取(SPE)技术提取和纯化植物叶中
IAA,并优化了相关的实验条件。实验过程中分两
步使用 C18-SPE柱,第一步将粗提溶液过柱除去叶
绿素和其他残渣,然后在稀释的洗脱液中加入甲酸
使 IAA质子化成中性结构,中性的 IAA再次经C18
柱保留、甲醇洗脱后进行分析。用氚标记的 IAA作
标准溶液,闪烁计数测量 IAA在不同洗脱强度下的
保留情况,从而优化洗脱液成分。纯化后的样品再
经甲基化衍生后用GC-MS测定 IAA含量。采用该
方法测定了天竺葵属植物叶中的 IAA,其含量为 84
ng/g(以湿重计)。
Dobrev等[50]发展了二维液相技术分离测定生长
素的方法。经过 SPE处理后的样品进入第一维进行
初步分离后,采用“中心切割(heart cutting)”的
方法,将第一维的部分组分引入第二维进行再次分
离,使分离纯化效果明显提高,即使不采用质谱检
测的选择离子检测模式,而利用选择检测性不高的
紫外或荧光检测器时,得到的分离效果依然令人满
意,用荧光检测器对 IAA的检测限可达 0.4 pmol。
3.4 赤霉素
赤霉素(GA)是一类四环二萜羧酸化合物,能
够调节影响植物的生长发育,如种子萌发、茎的伸
长、叶的伸展和开花等过程。Taylor等[51]利用GC-MS
分析了在短日照草莓叶分泌物中 GA的含量情况,
通过与标准品对比全谱扫描和 Kovats保留指数结
果,发现其中存在 GA1、GA3、3-epi GA1和 GA3-
异内酯。
Ge等[52]发展了一种 CE-MS的方法,利用阳离
子聚合物涂层的毛细管分离了 11种GA(GA1、GA3、
GA 4、G A 5、G A 6、G A 7、G A 13、G A 19、G A 20、
GA24和GA53)的混合液,在 25 min内实现基线分离,
对11种化合物的检出限达亚微摩尔浓度,在实际样
品椰汁的分析中检出了GA1和GA3。实验中用 SPE
处理样品时,采用同时具有反相和阴离子交换性质
的混合型吸附材料,有较好的纯化效果,回收率能
达 95%。随后,他们又进一步发展了部分填充(PF)-
胶束电动色谱(MEKC)-质谱(MS)方法[53],添加阳离
子表面活性剂十六烷基三甲基铵,分离了八种 GA
混合物,检测限仍为亚微摩尔浓度级别,同样在椰
汁中检出了GA1和GA3。
3.5 多肽激素
长期以来,人们认为植物细胞间的信号转导主
要是由生长素、脱落酸、茉莉酸、细胞分裂素、
赤霉素、油菜素内酯等亲脂小分子完成的,因而将
它们作为经典的植物激素;但近二十年间的研究表
明,一些植物多肽同样参与了植物生长发育的调
控,同样能够作为被传递的信号,行使激素的功
能。对于植物多肽激素的认识还在进一步的深入
中,多肽激素的种类也在逐渐增加,较公认的多肽
激素有系统素、植物硫肽素、SCR/SP11、CLV3
和快速碱化因子等[54-56]。
系统素是一类研究得相对较多的多肽激素,含
有 18个氨基酸,是系统性防御反应的信号分子,当
植物受到伤害时诱导产生防卫性蛋白[57]。1991年,
Pearce等[58]从番茄叶中首次分离鉴定出系统素,实
验中取 2 kg番茄叶,经过匀浆、凝胶过滤及反复
多次的 C18反相柱和强阳离子交换柱纯化,得到近
1 µg较纯的系统素,其氨基酸序列为AVQSKPPSKR-
DPPKMQTD。
4 0 生命科学 第22卷
Mucha等[59]发展了用CE检测系统素纯化效果的
方法,以合成的系统素作为标准物,追踪各个色谱
步骤中内源系统素的提纯效果。实验中利用简单的
毛细管区带电泳(CZE)模式便可以较好的将系统素分
离,用于分析经过各个提纯步骤后的样品,从而判
断系统素的纯度情况。
3.6 多种激素同时测定
由于各类植物激素在植物体内同时存在,它们
在调控植物的各种生理过程中具有协同作用,因
此,同时准确测定多类植物激素对研究植物激素的
作用机理非常重要。
Schmelz等[6]采用 GC-MS方法同时测定了玉
米、烟草、番茄和拟南芥等植物中的 J A、IAA、
ABA及其相应的甲酯,并研究了环境胁迫条件下植
物体内各激素含量的变化情况及其对植物体挥发性
物质的影响。Zhang等[60] 利用GC-MS方法分析了
五角枫、白蜡槭和玉米中 JA、ABA和 IAA的含量。
实验中以氘代或 13C标记的化合物为内标,只需少
量植物组织样品,便可实现对三种化合物的检测,
其检测限分别为 10 ng/g(JA)、5 ng/g(ABA)和 3 ng/g
(IAA)。
Hou等[61]利用 LC-MS/MS方法同时测定了小麦
叶中GA3、IAA和ABA的含量。经过SPE预处理的
样品在 C18的反相色谱柱上等梯度洗脱,三种激素
在 7 min内实现分离,利用 ESI源的线性离子阱质
谱进行了检测,采用苯甲酸作为内标化合物,线性
范围在 5~200 µg/mL(IAA)和 0.005~10 µg/mL(GA3、
ABA),对GA3、IAA和ABA的检测限分别为 0.005
µg/mL、2 µg/mL 和 0.003 µg/mL。
Pan等[62]用 LC-ESI-MS/MS的方法同时测定了
生长素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、茉莉酸、
水杨酸和相关的甲酯类化合物。将少量拟南芥叶匀
浆后经液液萃取后进行分析,用杂化三重四级杆 -
线性离子阱质谱仪的MRM模式,以氘代化合物为
内标,测定了粗提物中的各种激素及相关代谢物的
含量,对于 JA、MeJA、SA和ABA等四种植物激
素,该方法的定量限能达到 0.01~0.1 pg/g(以湿重
计 ) 。
加压毛细管电色谱(pCEC)也被用于多种植物激
素的同时检测。Wang等[63]采用硅胶 C18整体柱,
以紫外吸收的检测方式分离了玉米素(ZT)、GA3、
IAA和ABA四种激素的混合物。由于毛细管的进样
量少,检测光程短,因而需要借助富集技术提高检
测灵敏度。实验中采取溶剂梯度区带增强和场强放
大样品堆积两种富集技术,将样品富集了 9~23倍,
使最终的检测限能达到亚 10-6级别,成功从玉米样
品中测出 IAA的含量。
表 1中列出了近年来用色谱法分析检测各类植
物激素的简要情况。
4 总结展望
总体而言,近几年来随着检测仪器的不断推陈
出新,各类植物激素的分析检测方法已得到了很快
的发展,一定程度上也促进了植物激素作用机理的
研究,但在植物激素超微量、高灵敏、原位、瞬
时、动态分析方法和高效分离与预富集技术等方面
仍然面临诸多的难题,尤其是在实现原位实时动态
的检测方面更面临严峻的挑战。基于目前分析检测
植物激素所存在的问题和面临的困境,笔者认为今
后应当继续在如下几方面开展深入的研究:
(1)进一步将现有的高效分离与预富集技术有机
的结合,发展和完善新的技术,以期实现同类植物
激素的在线富集与分析检测,并进一步实现不同类
型植物激素的同时分析检测。植物激素在植物体内
含量甚微,因而发展高效、快速和简便的分离与富
集技术对于准确定性定量分析植物激素以及进一步
探讨植物激素的作用机理等都是至关重要的,如采
用固相微萃取、液 -液 -液微萃取、分子印记技术
和免疫亲和色谱等选择性的分离和富集方法,同时
与 LC-MS/MS等高灵敏定性定量技术联用,有效地
实现各类植物激素的准确分析。
( 2 )发展超微量、高灵敏的准确定性定量方
法,发现新的植物激素,尤其是一些新的多肽植物
激素等。植物激素的种类很多,不同的结构对植物
的生命活动产生不同的调控作用,由于仪器检测灵
敏度的限制,可能一些含量过低但在植物生命活动
中起重要作用的激素尚未被发现。尤其是对研究得
相对较晚的多肽类植物激素的发现。因此,随着分
析和检测方法的不断完善,通过采用新的超微量、
高灵敏的准确定性定量方法,进一步发现新的植物
激素,完善和丰富植物激素的种类。
(3)发展新的动态检测技术,实现亚细胞水平
上和复杂基体成分中痕量植物激素的原位实时检
测,促进植物激素作用机理的研究。将免疫标记技
术和分子成像技术结合,可对植物体中的植物激素
进行原位实时动态研究,但此过程中需要通过特异
4 1第1期 白 玉,等:植物激素检测技术研究进展
性和稳定性的免疫标记来实现。将免疫技术与微流
控芯片技术结合,在亚细胞水平上实现高通量的在
线实时检测。另一方面,发展新的标记和成像分析
技术,将植物激素的原位实时定性与定量技术相结
合。从现有的方法和仪器条件以及目前的研究结果
来看,实现原位实时的定量分析还需要一段较长时
表1 近年植物激素的色谱检测方法概况
时间 样品 主要预处理方法 分析激素 检测方法
2002[21] 拟南芥 固相萃取 S A、J A、I A A、A B A GC-MS/MS
2002[33] 烟草花 液液萃取 A B A、I A A、G A CE-UV
2002[28] 柑橘叶 直接萃取 ABA LC-ESI-MS/MS
2003[25] 莴苣 固相萃取
AB A、AB A- G E、P A、
LC-ESI-MS/MS
DP A、IAA、IAAsp、
Z、Z R、I P A、G A 1、
GA3、GA4、GA7
2003[18] 拟南芥 顶空 -固相微萃取 MeJA GC-FID,GC-MS
2003[19] 烟草根、拟南芥 直接萃取 I A A、J A、S A、A B A、Z GC-MS
2003[32] 拟南芥 直接萃取 AB A、AB A-GE LC-ESI-MS/MS
2003[47] 烟草叶 直接萃取 ABA CE-LIF
2004[31] 拟南芥、加州白松、 固相萃取 ABA LC-ESI-MS/MS 甘蓝型油菜
2005[26] 柑橘、大麦、番木瓜 液相萃取 I A A、A B A、J A LC-ESI-MS/MS
2005[49] 天竺葵属植物 固相萃取 IAA GC-MS
2005[50] 春小麦、烟草叶、 固相萃取 I AA、AB A 2D-HPLC拟南芥
2005[39] 橡胶树皮 直接萃取 JA CE-LIF
2006[44] 葡萄叶 直接萃取 ABA LC-ESI-MS
2006[37] 番茄 顶空 -固相微萃取 JA GC-FID,GC-MS
G A 1、G A 3、G A 4、G A 5、
2007[52] 椰汁 固相萃取 G A 6、G A 7、G A 1 3、G A 1 9、 CE-MS
GA20、GA53、GA2 4
2007[46] 烟草叶 免疫亲和柱纯化 AB A、M eAB A LC-ESI-MS
2007[23] 芭蕉 固相微萃取 I AA、A B A、I B A LC-UV
2008[29] 椰汁 固相萃取 I A A、I B A、A B A、G A、 LC-ESI-MS/MS
Z、B A、N AA、2 ,4 -D
2008[40] 茉莉香精 稀释 MeJA RPLC-TOTAD-GC
2008[53] 椰汁 固相萃取 G A 1、G A 3、G A 5、G A 6、 CE-MS
GA7、GA 9、GA 1 2、GA1 3
2008[60] 五角枫、白蜡槭、玉米 固相萃取 J A、A B A、I A A GC-MS
J A、M e J A、S A、A B A、
2008[62] 拟南芥 液液萃取 I AA、I B A、I C A、G A 3、 LC-ESI-MS/MS
GA4、Z
2008[62] 小麦 固相萃取 G A 3、I AA、A B A LC-ESI-MS/MS
2008[63] 玉米 直接萃取 Z T、G A 3、I A A、A B A CEC-UV
2008[48] 白菜 液液萃取 I AA、I P A、I B A、N A A LC-ESI-MS
2009[38] 烟草叶 固相萃取 JA、SA及相关化合物 UPLC-MS/MS
2009[45] 微白岩蔷薇 直接萃取 AB A、AB A-GE LC-ESI-MS/MS
间的探索过程。考虑到量子点独特的荧光特性,量
子点免疫标记技术与荧光成像技术的发展为植物激
素的原位实时动态检测提供新的思路。
总之,建立植物激素新的超微量、高灵敏、
原位、瞬时、动态分析方法和高效分离与预富集技
术,建立亚细胞水平上和复杂基体成分中痕量植物
4 2 生命科学 第22卷
激素的分离与分析的新技术和新方法,仍是分析学
科研究者们面对的挑战。随着新技术新仪器的发展
以及不断完善的分离富集方法,植物激素的分离检
测技术也会不断改进和完善。我们相信,经过相关
研究领域科研工作者的合作,目前在植物激素分析
检测技术中所面临的困难将会不断被解决,新的分
析检测方法的出现和建立将会在深入认识植物激素
的分布、转运及信号转导方面以及研究植物激素分
子作用机理方面发挥重要作用。
[参 考 文 献]
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