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植物激素檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-14 10:03:29 更新時(shí)間：2025-03-13 10:03:42

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

植物激素（Plant Hormones）檢測(cè)是研究植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)，涉及 生長(zhǎng)素（IAA）、赤霉素（GA）、細(xì)胞分裂素（CTK）、脫落酸（ABA）、乙烯（ETH）、茉莉酸（JA） 等內(nèi)源激素的定量分析。檢測(cè)需符合 AOAC Official Method 2007.01（植物激素LC-MS/MS法）、GB/T 39992-2021（植物激素液相色譜法） 及 ISO 11885（痕量元素檢測(cè)） 等標(biāo)準(zhǔn)。以下是系統(tǒng)化檢測(cè)方案：

一、核心檢測(cè)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

激素類別	檢測(cè)指標(biāo)	檢測(cè)方法	判定標(biāo)準(zhǔn)
生長(zhǎng)素（IAA）	游離態(tài)IAA、結(jié)合態(tài)IAA（ng/g FW）	UHPLC-MS/MS（GB/T 39992）、ELISA法	水稻幼苗：IAA 10~50 ng/g FW
赤霉素（GA3）	GA?、GA?、GA?（pg/mg）	LC-ESI-MS/MS（AOAC 2007.01）	擬南芥莖尖：GA? 5~20 pg/mg
細(xì)胞分裂素（ZR/IPA）	玉米素核苷（ZR）、異戊烯基腺苷（IPA）	SPE凈化+LC-MS/MS（ISO 11885）	煙草葉片：ZR 1~5 ng/g FW
脫落酸（ABA）	游離ABA、結(jié)合態(tài)ABA（ng/g）	HPLC-UV（GB/T 39992）、GC-MS（衍生化）	干旱脅迫葉片：ABA 100~500 ng/g
乙烯（ETH）	乙烯釋放速率（μL/g·h）	氣相色譜（GC-FID，頂空進(jìn)樣）	果實(shí)成熟期：ETH 0.1~5 μL/g·h
茉莉酸（JA）	JA、JA-Ile（甲基茉莉酸）	UPLC-Q-TOF/MS（高分辨質(zhì)譜）	蟲害葉片：JA 50~200 ng/g FW

二、關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備與技術(shù)

設(shè)備/工具	用途	推薦型號(hào)/品牌
三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀（LC-MS/MS）	痕量激素定量（pg級(jí)靈敏度）	SCIEX Triple Quad 6500+（MRM模式）
超高效液相色譜（UHPLC）	快速分離植物提取物中的激素	Waters ACQUITY UPLC H-Class
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）	乙烯、衍生化激素分析（如ABA甲基化）	Agilent 7890B/5977B（SIM模式）
固相萃取儀（SPE）	復(fù)雜基質(zhì)中激素的富集與凈化	Agilent Bond Elut SPE（C18柱）
植物生長(zhǎng)箱	標(biāo)準(zhǔn)條件下培養(yǎng)樣品（控光/溫/濕）	Conviron BDW-40（LED光源）

三、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程

1. 樣品前處理（以IAA檢測(cè)為例）

樣品采集：
- 液氮速凍植物組織（根/葉/莖）→-80℃保存→研磨至粉末（避免激素降解）；
提取與純化：
- 80%甲醇（含1%乙酸）提取→離心取上清→SPE柱（C18）凈化→氮吹濃縮；
衍生化（GC-MS用）：
- 加入BSTFA（雙三甲基硅基三氟乙酰胺）→70℃反應(yīng)1h→GC-MS進(jìn)樣。

2. LC-MS/MS定量分析（MRM模式）

色譜條件：
- 色譜柱：HSS T3（2.1×100mm, 1.8μm）；
- 流動(dòng)相：0.1%甲酸水（A）-乙腈（B），梯度洗脫（0~10min，5%~95%B）；
質(zhì)譜參數(shù)：
- ESI源（正/負(fù)離子模式），碰撞能量10~30eV；
- IAA定量離子對(duì)：m/z 176→130（內(nèi)標(biāo)D?-IAA，m/z 181→135）。

3. 數(shù)據(jù)處理與驗(yàn)證

標(biāo)準(zhǔn)曲線：
- 激素標(biāo)準(zhǔn)品梯度稀釋（0.1~100ng/mL）→線性回歸（R²≥0.99）；
回收率驗(yàn)證：
- 加標(biāo)回收率80%~120%，RSD≤15%（重復(fù)3次）；
基質(zhì)效應(yīng)評(píng)估：
- 比較純?nèi)軇┡c基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)品的響應(yīng)差異（ME≤±20%）。

四、常見問(wèn)題與解決方案

問(wèn)題現(xiàn)象	可能原因	改進(jìn)措施
回收率低	提取溶劑pH不匹配或SPE柱效下降	調(diào)整提取液pH（IAA用酸性，GA用中性），活化SPE柱（甲醇→水）
基質(zhì)抑制嚴(yán)重	植物色素/多酚干擾	加入PVPP（聚乙烯聚吡咯烷酮）吸附色素，優(yōu)化凈化步驟
激素降解	樣品處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高	全程冰上操作，添加抗氧化劑（如BHT）
儀器靈敏度不足	離子源污染或毛細(xì)管堵塞	定期清洗離子源，更換色譜柱入口篩板

五、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

參數(shù)	中國(guó)（GB/T 39992）	國(guó)際（AOAC 2007.01）
檢測(cè)限（IAA） ≤0.1 ng/g	≤0.05 ng/g	≤0.1 ng/g
定量方法 HPLC-UV/LC-MS/MS	LC-MS/MS	LC-MS/MS（高分辨）
樣品凈化 SPE C18柱	免疫親和柱（IAA特異性）	QuEChERS+SPE

六、應(yīng)用場(chǎng)景與案例

作物抗逆研究：
- 干旱脅迫：檢測(cè)ABA動(dòng)態(tài)變化（玉米根尖ABA↑300%），篩選抗旱品種；
果實(shí)發(fā)育調(diào)控：
- 乙烯監(jiān)測(cè)：獼猴桃催熟過(guò)程中ETH釋放速率與軟化程度關(guān)聯(lián)分析；
組織培養(yǎng)優(yōu)化：
- 細(xì)胞分裂素配比：調(diào)整CTK/IAA比例（1:10→1:5）促進(jìn)愈傷組織分化。

七、檢測(cè)報(bào)告與認(rèn)證路徑

報(bào)告內(nèi)容：
- 樣品信息（物種/部位/處理）、檢測(cè)數(shù)據(jù)（激素濃度/顯著性差異）、方法學(xué)驗(yàn)證；
- 附標(biāo)準(zhǔn)曲線、回收率及質(zhì)控樣本數(shù)據(jù)。
認(rèn)證要求：
- 科研領(lǐng)域：數(shù)據(jù)需符合期刊要求（如Plant Physiology對(duì)LC-MS/MS的驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)）；
- 農(nóng)業(yè)應(yīng)用：激素類調(diào)節(jié)劑需登記（中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所）；
- 商業(yè)檢測(cè)：通過(guò)CMA/CNAS認(rèn)證（如第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)）。

通過(guò)精準(zhǔn)的植物激素檢測(cè)，可解析植物生理機(jī)制并指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。建議結(jié)合 代謝組學(xué)（如JA與SA信號(hào)互作） 與 基因表達(dá)分析，建立多組學(xué)關(guān)聯(lián)模型。實(shí)驗(yàn)室需定期參與 能力驗(yàn)證（如LGC Proficiency Testing），確保數(shù)據(jù)國(guó)際互認(rèn)。