植物激素的檢測方法

植物激素的檢測方法     

摘要：植物激素是植物體內的微量信號分子，它們幾乎調節著植物生長發育的所有過程，植物，植物激素的檢測常用方法有   

關鍵詞：植物激素的檢測；生物試法；色譜檢測法；免疫檢測法   

1 植物激素的介紹  植物激素是指植物細胞接受特定環境信號誘導產生的、低濃度時可調節植物生理反應的活性物質。  植物激素有六大類：即生長素（auxin）、赤霉素（GA）、細胞分裂素（CTK）、脫落酸（abscisic acid，ABA）、乙烯（ethyne，ETH）和油菜素甾醇（brassinosteroid，BR）。它們都是些簡單的小分子有機化合物，但它們的生理效應卻非常復雜、多樣。  

2 植物激素檢測方法研究

 2.1 生物試法   

生物試法是zui早檢測植物激素的方法，它是依據植物激素的生理活性，通過某些植物的組織或器官產生的特異性反應來進行檢測。  1928年F W Went首先建立了檢測植物生長素的燕麥芽鞘彎曲測試法,但方法復雜,若沒有熟練的技巧,就很難取得準確的結果。因此在1933年, Thimann K V和J Bonner把這個方法改變了一下建立了燕麥葉鞘切斷伸長法,簡化了操作方法。此后,隨著ABA、CTK、GA等激素的逐一發現,相應的各類激素的測定方法也被廣泛建立。例如,小麥胚芽鞘切斷抑制法檢測ABA;煙草髓愈傷組織鑒定法和胡蘿卜根愈傷組織鑒定法鑒定CTK;矮生豌豆法、大麥胚芽鑒定法和點滴法鑒定GAs等等[1]。生物試法具有簡便易行的特點，能夠反應植物激素的生理活性，還可以鑒定新的植物激素和生理活性物質，因此至今仍然得到廣泛的應用。但其不足之處在于，植物體內往往存在許多激素分子的類似物、代謝物、拮抗物或其他干擾物質，從而影響生物試法的檢測結果[2]。此外還要盡量控制環境因子和使用的植物材料的均一性，以便檢測結果的準確、可靠。  20世紀90年代Wout Boerjan[3]等建立的重組DNA技術定量檢測生長素和細胞分裂素的方法可謂是這一領域的一個重要進展。這一方法主要利用生長素和細胞分裂素誘導構建Pg5-GUS基因表達,通過測量表達產物定量檢測IAA和CTK建立起來的,其檢測靈敏度為IAA達5×10-8mol,反ZT達5×10-11mol。此法不象經典的生物試法那樣,只對一種激素專一,它能同時檢測生長素和細胞分裂素的活性;此法從分子水平著手,以莖段、胚芽鞘和愈傷組織作為分析材料,細胞更具同源性和一致性。 

 2.2 生物鑒定法  生物測試法是zui早采用的植物激素測定方法，它是利用植物激素的生理活性，通過某些植物的組織和器官對植物激素，產生的特異性反應進行測定的。但

2014下半年教師資格證統考大備戰中學教師資格考試 小學教師資格考試 幼兒教師資格考試 教師資格證面試這種方法專一性差，靈敏度地，工作量大，漸漸很少使用。  

 2.3 色譜檢測法 

2.3.1 氣相色譜法 GC可以用于所有植物激素的分析，但首先要經過甲基化和*基硅烷化才可以進行分析。乙烯作為氣態激素主要用GC測定。GC 的檢測器可分為質量型和濃度型2種，前者包括火焰離子化檢測器（FID）和火焰光度檢測器（FPD）等；后者包括熱導檢測器（TCD）和電子捕獲檢測器（ECD），分析植物激素多用氫焰離子化器。目前，GC與質譜聯用的方法在植物激素的檢測中已有廣泛的應用，而且還可鑒定未知物質的結構，這對于研究新的植物激素具有重要意義，但需經冗長的樣品純化程序，設備昂貴，使用和維護成本高。 

2.3.2 液相色譜法 目前，HPLC已在除乙烯外的四大類植物激素分析領域中不斷地發展應用。色譜柱可分為液-液分配柱、液-固吸附柱、離子交換柱等。檢測器也可以有多種選擇，常用是紫外檢測器。HPLC配合紫外檢測器已成為植物內源激素分析的有效手段，它可聯合測定植物組織抽提液中的多種內源激素。近年來對液相色譜與質譜聯用的應用越來越多，利用質譜作為檢測器，彌補了靈敏度的弱點。液質聯用是目前植物激素分析的發展趨勢。有研究應用反相液相色譜與串聯電噴霧離子質譜法對ABA進行檢測，度能達到0.89ng/g，并在0 ～ 1.5ng 間保持線性[4] 。 

 2.4 免疫檢測法  放射免疫分析（RIA）和酶聯免疫法（ELISA）是植物激素免疫測定測試中zui常用的，但是放射性物質會對實驗人員有危害。近年來，隨著各項分析技術的發展，有報道運用免疫層析技術和液相電噴霧質譜法結合的方法檢測植物激素，在專一 性和靈敏度方面效果都很好[5]。另有研究植物激素免疫傳感器測定方法[6] ，利用抗原或抗體作為識別元件，通過抗體培育形成抗體-待測物結合體，由轉換器將生物，化學信號轉換成電信號，通過適當的方法進行直接或間接地定量檢測。這種方法由于利用了抗體抗原建的高親和性，因此具有很高的靈敏度和選擇性。 免疫學方法與生物測試法相比不僅提高了檢測靈敏度,可檢測出10-12g的微量物質,相應其前處理也得到了簡化,又改善了測定的專一性,但抗體的制備較復雜,尤其分子量小的植物激素本身為半抗原,須與牛血清蛋白等偶聯后才能作抗原,且激素的同系物、前體、類似物以及其他性質不明的化合物等存在不可避免地會出現交叉反應。現有人采用單克隆抗體技術(mAb)[7]生產免疫測定中所需的抗體,解決了免疫測定中所使用抗體的多克隆性,提高了抗體的專一性。酶聯免疫技術也常和物理化學方法聯用[8]。到目前為止,除乙烯外,其余四大類激素的RIA和ELISA檢測方法均已建立,并有成套的藥盒出售。

小結：  在上訴的幾種測定方法，電化學方法也不斷地被應用于植物激素的測定中。如Lee等[9]報道了采用α,β,γ環糊精(CD)為添加劑的毛細管區帶電泳對吲哚乙酸、2, 4, 5三氯酚乙酸等多種植物激素的分離,具有、快速、樣品預處理簡單、進樣量少的特點。zui近,湖南植物激素重點實驗室與湖南大學聯合研制的吲哚乙酸免疫傳感器是繼色譜、質譜及其聯用、酶聯免疫及放射免疫之后,在植物激素測定方法領域的重大創新與突破[10]。此法不僅靈敏度高,而且有實現實時化、連續化和自動化測試的潛力,可能發展為一種測定植物激素的新型技術平臺。  總體而言，近幾年來隨著檢測儀器的不斷推陳出新，各類植物激素的分析檢測方法己得到了很快的發展，一定程度上也促進了植物激素作用機理的研究。