植物激素检测技术研究进展
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@https://www.wendangku.net/doc/5711220448.html,
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
37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
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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
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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GA
1
、GA
3
、3-epi GA
1
和GA
3
-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(GA
1
、GA
3
、GA4、G A5、G A6、G A7、G A13、G A19、G A20、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GA
1
和GA
3
。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GA
1
和GA
3
。
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。
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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、I AA、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GA
3
、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(GA
3
、ABA)，对GA3、IAA和ABA的检测限分别为0.005μg/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)、GA
3
、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
41
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 、IAAs p 、 Z 、Z R 、I P A 、G A 1、 GA 3、GA 4、GA 7
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J A 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J A
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 13、G A 19、CE-MS GA 20、GA 53、GA 242007[46]烟草叶免疫亲和柱纯化AB A 、M e AB 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 GA 7、GA 9、GA 12、GA 132008[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 GA 4、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J A 、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
42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。
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高中生物植物激素调节
植物激素调节学案 一、考点： 1．植物生长素的发现和作用（Ⅱ） 2．其他植物激素（Ⅰ） 3．植物激素的应用（Ⅱ） 二、知识梳理：创新设计第172页 三、热点分析： 一、生长素的发现 注重理解经典实验的方法，学会分析实验过程。 例1：燕麦胚芽鞘系列实验 以上实验均可设计相应对照实验，具体有： （1）图①②表明：。 （2）图①③表明：。 （3）图③④对比分析可得出结论：。 （4）图①②③④表明：。 （5）图⑤⑥对比分析表明：。（6）图⑥⑦对比分析表明：。（7）图⑤⑥⑦对比分析表明：。 （8）图③⑥⑧对比分析表明：。 （9）图③⑨⑩对比分析表明： （10）比较图⑾和⑿表明：。
变式训练： 下图中甲为对燕麦胚芽鞘所做的处理，过一段时间后，乙、丙、丁三图所示胚芽鞘的生长情况依次是（） A.向右弯曲向右弯曲向右弯曲 B.向右弯曲向左弯曲向左弯曲 C.向左弯曲直立生长向右弯曲 D.向右弯曲直立生长向左弯曲 二、生长素的运输和分布 例2：如图为一棵植株被纸盒罩住，纸盒的左侧开口,右侧照光。如果固定幼苗,旋转纸盒；或固定纸盒,旋转幼苗;或将纸盒和幼苗一起旋转。一段时间后，幼苗的生长状况分别 A.直立生长、向右弯曲生长、弯向盒开口方向生长 B.向右弯曲生长、直立生长、弯向盒开口方向生长 C.向右弯曲生长、向左弯曲生长、直立生长 D.向左弯曲生长、直立生长、弯向盒开口方向生长 变式训练： 1.当植物受到环境刺激时，下图所表示的生长素分布与生长的情形正确的是（黑点代表生长素的分 布） A．①④⑥ B．②④⑧ C．③⑤⑥ D．②⑤⑦
2.（08山东理综）拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥，也会造成相似的花异常。下列推测错误的是（） A.生长素与花的发育有关 B.生长素极性运输与花的发育有关 C.P基因可能与生长素极性运输有关 D.生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变 三、生长素的生理作用： 例3据图回答问题： （1）乙图点浓度可表示甲图①处生长素浓度, 点表示②处生长素浓度。②处结构长不出来的原因是，解决的办法是 此后②处生长素浓度将会低于mol·L-1。 （2）将该植物较长时间置于右侧光照下，乙图点浓度可表示③侧生长素浓度；点表示④侧生长素浓度。此时，植物茎将生长。 （3）将该植物向左侧放倒水平放置一段时间，可表示⑦侧浓度的是乙图中点浓度，表示⑧侧生长素浓度的是乙图中点浓度，因此根将生长。表示⑤侧浓度的是点浓度，表示⑥侧浓度的是点浓度，所以侧生长快，茎将生长。 （4）能够促进茎生长的浓度范围是mol·L-1，能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是mol·L-1。 变式训练： 1.（09海南卷）（9分） 为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”，某同学进行了以下实验： ①选取健壮、生长状态一致的幼小植株，分为甲、乙、丙、丁4组，甲组植株不做任何处理，其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理；丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块；丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。回答下列问题：
植物激素免疫测定指南
植物激素的酶联免疫吸附测定法（ELISA） 免疫测定是利用抗原、抗体特异性反应而建立的，根据可视化方法的不同可分为：酶联免疫、放射免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定、生物发光免疫测定、浊度免疫测定法等。由于酶联免疫吸附分析法（Enzyme-linked Immunosorbent Assays, 简称ELISA）具有灵敏性、特异性高，且方便、快速、安全、成本低廉的特点，而日益被广泛应用于植物激素测定。目前，几大类植物激素IAA,ABA, GA3、GA4、iPA、ZR、DHZR等都建立了相应的ELISA方法并有试剂盒出售。 植物激素的酶联免疫检测方法有两种形式（见下图），一种是在固相载体上直接包被抗体（直接法，先包被二抗，再加一抗），另一种是包被抗原（间接法）。 直接法利用游离抗原和酶标抗原与吸附的抗体进行竞争。间接法利用游离抗原和吸附抗原与游离抗体进行竞争。间接法的原理可用下式表示： Ab+H+HP=AbH+AbHP 其中Ab表示抗体，H表示游离激素，HP表示吸附在板上的激素－蛋白质复合物。根据质量作用定律，当该反应体系中Ab及HP的量确定时，游离H越多，结合物AbH形成的就越多，而AbHP形成的就越少，即结合在板上的抗体就越少，通过酶标二抗检测结合物AbHP的多少，就可以确定游离H 量的多少。 材料、试剂及设备 1 材料 各种新鲜植物材料 2 仪器设备 研钵，冷冻离心机，台式快速离心浓缩干燥器或氮气吹干装置，酶联免疫分光光度计，吸水纸，恒温箱，冰箱，酶标板（40孔或96孔），可调微量液体加样器（10μl，40μl,200μl,1000μl），带盖瓷盘（内铺湿纱布）。 3 试剂 (1) 包被缓冲液：称取１.５g Na2CO3, 2.93g NaHCO3, 0.2g NaN3（可不加）, 用量筒加1 000 ml蒸馏水，pH为9.6. (2) 磷酸盐缓冲液（PBS）：称取8.0g NaCl, 0.2g KH2PO4 , 2.96g Na2HPO4 ·12H2O，用量筒加1 000 ml蒸馏水，pH为7.5。 (3) 样品稀释液：100 ml PBS中加0.1 ml Tween-20，0.1g明胶（稍加热溶解）。 (4) 底物缓冲液：称取5.10g C6H8O7·H2O（柠檬酸）， 18.43g Na2HPO4·12H2O，溶解定容至1 000ml，再加1 ml Tween-20，pH为5.0。 (5) 洗涤液：1000ml PBS加1mlTween-20。 (6) 终止液：2mol/L H2SO4。 （7）提取液：80％甲醇，内含1 mmol/L BHT(二叔丁基对甲苯酚，为抗氧化剂，先用甲醇溶解BHT，在配成80%的浓度))。 （8）激素包被抗原、各激素抗体和标准物。 （9）酶标二抗：辣根过氧化物酶（HRP）标记的羊抗兔抗体。
五种植物激素的比较
五种植物激素的比较 名称产生部位生理作用 对应的生长 调节剂 应用 生长素 幼根、幼芽及发 育的种子 促进生长，促进果 实发育 萘乙酸、2， 4-D ①促进扦插枝条的生根； ②促进果实发育，防止落 花落果；③农业除草剂赤霉素 幼芽、幼根、未 成熟的种子等幼 嫩的组织和器官 ①促进细胞伸长， 引起植株长高；② 促进种子萌发和 果实发育 ①促进植物茎秆伸长；② 解除种子和其他部位休 眠，提早用来播种 细胞分裂素 正在进行细胞分 裂的器官(如幼 嫩根尖) ①促进细胞分裂 和组织分化；②延 缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中，常用它来保 持蔬菜鲜绿，延长贮存时 间乙烯 植物各部位，成 熟的果实中更多 促进果实成熟乙烯利 处理瓜类幼苗，能增加雌 花形成率，增产 脱落酸 根冠、萎蔫的叶 片等 抑制细胞分裂，促 进叶和果实衰老 与脱落 落叶与棉铃在未成熟前的 大量脱落 多种激素的共同调节：在植物生长发育的过程中，任何一种生理活动都不是受单一激素控制的，而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间，有的是相互促进的；有的是相互拮抗的。举例分析如下： (1)相互促进方面的有 ①促进果实成熟：乙烯、脱落酸。 ②促进种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。 ③促进植物生长：细胞分裂素、生长素。 ④诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。 ⑤延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。 ⑥促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。 (2)相互拮抗方面的有 ①顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。 ②防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。 ③种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。 ④叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。 例1、从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)，将茎段自顶端向下对称纵切至约 3 4 处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中。一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成如图甲所示的弯曲角度(α)，且α与生长浓度的关系如图乙所示。请回答问题。 (1)从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相
图像低层特征提取与检索技术
图像低层特征提取与检索技术 图书信息书名: 图像低层特征提取与检索技术 作者：孙君顶，赵珊 出版社：电子工业出版社 出版时间：2009-7-1 ISBN: 9787121089336 开本：16开 定价: 39.00元内容简介 本书对基于内容的图像检索技术（CBIR）的基本原理、典型方法和研究进展进行了比较详细的介绍和讨论，并融入了作者多年宋的相关研究成果。本书层次分明，内容翔实，理论分析与算法实践相结合，力求实用。本书共7章：第1章介绍CBIR的体系结构、发展历程及发展趋势；第2章介绍CBIR所涉及的关键技术；第3～5章详细讨论了常用图像低层特征(颜色、形状、纹理)的提取与描述算法；第6～7章论述基于压缩域的图像检索技术及高维索引技术。书中各章共列出了400多篇有代表性的参考文献，附在各章的末尾，供读者参考。 本书可作为高等院校计算机科学、信号和信息处理、图书情报等专业的研究生或高年级本科生的专业基础课辅助教材，也可供广大从事模式识别、多媒体分析、信息检索等研究、
应用和开发领域的科技工作者和高等院校师生参考。图书目录 第1章绪论 1.1 图像检索技术发展历程 1.1.1 基于文本的图像检索 1.1.2 基于内容的图像检索技术 1.2 基于内容图像检索技术研究内容 1.2.1 特征提取及匹配 1.2.2 索引机制 1.2.3 用户接口 1.3 国内外研究状况 1.3.1 国内外研究现状 1.3.2 国内外研究热点 1.4 CBIR技术应用 1.5 经典CBIR系统介绍 1.5.1 QBIC： 1.5.2 Virage 1.5.3 Photobook
1.5.4 VisualSEEK和WebSEEK 1.5.5 Blobworld 1.5.6 Netra 1.5.7 MARS 1.5.8 SIMPLIcity 1.5.9 其他系统 1.6 本书内容安排 参考文献第2章基于内容图像检索关键技术2.1 CBIR的基本检索原理 2.2 图像内容及检索层次 2.2.1 图像内容 2.2.2 图像检索层次 2.3 常用的低层视觉特征描述方法 2.3.1 颜色特征 2.3.2 纹理特征 2.3.3 形状特征 2.3.4 MPEG－7中的图像特征描述符
植物激素受体研究进展
２００９年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＢＩＯＩ。ＯＧＹＡｐｒ，２００９ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—９６３２．２００９．０２．０４３ 植物激素受体研究进展 赵丽１，黄海杰２，田维敏 （１．中国热带农业科学院橡胶研究所热带作物栽培生理学重点实验室，海南儋州５７１７３７； ２．中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海南海口５７１１０１）摘要：植物激素对植物的生长发育以及在植物应对逆境方面具有重要的调节作用，植物激素受体是植物激素信号转导途径中的一个关键环节，倍受关注。近年来，由于生物化学与分子生物学和遗传学结合，使得植物激素受体的研究取得了很大进展。综述了５种经典植物激素受体以及油菜素内酯和茉莉酸受体在生物化学、遗传学和分子生物学三个层面上的研究成果，旨在为进一步研究植物激素作用机制提供参考资料。 关键词：植物激素；受体；突变体 中图分类号：Ｑ９４６．８８５文献标识码：Ａ文章编号：１００８—９６３２（２００９）０２—００４３—０５ 植物激素受体是植物激素信号传导途径中的一个至关重要的环节。近年来，采用生物化学、遗传学和分子生物学相结合的研究手段，主要以拟南芥、番茄和烟草等为材料，在植物激素受体的分离鉴定和作用机理方面的研究取得了很大进展。本文综述这方面的研究成果，旨在为迸一步研究植物激素作用机制提供参考资料。 １生长素受体研究进展 虽然早就认识到生长素及其对植物生长发育的调节作用，但直到最近才证明ＴＩＲｌ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｈｉｂｉｔｏｒｒｅ－ｓｐｅｎｓｅｌ）是生长素的受体。ＴＩＲｌ蛋白是由ＴＩＲｌ基因编码的一种Ｆ．ｂｏｘ蛋白，含有５９４个氨基酸残基，由Ｎ端的一个Ｆ．ｂｏｘ模式、一段短的约４０个氨基酸残基的间隔区域（ｓｐａｃｅｒｒｅｇｉｏｎ）、１６个简并的ＬＲＲｓ（１ｅｕｃｉｎｅ—ｒｉｃｈｒｅｐｅａｔｓ）和一个Ｃ端约７０氨基酸残基的尾巴构成。其中Ｎ端的７５个氨基酸（包括Ｆ—ｂｏｘ序列）是ＴＩＲｌ同ＩＡＡ结合所必需的，推测这段序列直接控制ＴＩＲｌ同ＩＡＡ和Ａｕｘ／ＩＡＡ蛋白的结合。 在模式植物拟南芥中，对ＴＩＲｌ的作用机制做了深入研究。ｒ１１ＩＲｌ与ＡｔＣＵＬｌ（ｃｕｌｌｉｎｈｏｍｏｌｏｇｕｅ１）、ＲＢＸｌ（ＲＩＮＧ—ｂｏｘｐｒｏｔｅｉｎ１）及类似ＳＫＰｌ的ＡＳＫＩ（Ａｒａｂｉｄｏｐ－ｓｉｓＳｋｐｌ—ｌｉｋｅｌ）一起形成一个ＳＣＦｌｌｍ复合体，催化激活状态的泛素分子从泛素连接酶Ｅ３转移到底物分子。ＡＵＸ／ＩＡＡ蛋白作为ＴＩＲｌ识别的底物，经泛素化修饰后进入２６Ｓ蛋白酶体途径降解。生长素能够促进ＴＩＲｌ与ＡＵＸ／ＩＡＡ的相互作用，在低浓度生长素环境中，Ａｕｘ／ＩＡＡ蛋白相对稳定并与生长素响应因子ＡＲＦ（ａｕｘｉｎ．ｒｅｓｐｏｎｓｅｆａｃｔｏｒ）蛋白结合形成异二聚体，负调控ＡＲＦ的功能。当细胞内生长素浓度升高时，生长素结合ＴＩＲｌ，促进ＡＵＸ／ＩＡＡ蛋白降解，解除对ＡＲＦ转录因子的抑制，转录因子ＡＲＦ形成自身二聚体，并通过其Ｎ端的ＤＮＡ结合结构域ＤＢＤ（ＤＮＡｂｉｎｄｉｎｇｄｏｍａｉｎ）结合生长素早期应答基因启动子区的生长素响应元件（ａｕｘｉｎ—ｒｅｓｐｏｎｓｅｅｌｅｍｅｎｔ，ＡｕｘＲＥ），从而触发下游信号转导和基因表达。 最近，Ｔａｎ等人研究认为拟南芥ＴＩＲｌ．ＡＳＫＩ复合体的可单独存在或与生长素及Ａｕｘ／ＩＡＡ底物形成复合体。ＴＩＲｌ中富含亮氨酸重复序列结合有肌醇六磷酸辅因子，该结构域通过一个单一的表面口袋识别生长素和Ａｕｘ／ＩＡＡ底物。生长素锚定在ｒＩ＇ＩＲｌ口袋的底部，占据结合生长素及其类似物的位点。底物Ａｕｘ／ＩＡＡ肽段停泊在生长素的顶端，占领了ＴＩＲｌ口袋的其余空间而完全封闭了激素结合位点。生长素作为一种“分子胶水”通过填充蛋白质内表面的疏水空穴而增强ＴＩＲＩ与底物Ａｕｘ／ＩＡＡ的相互作用…。 此外在拟南芥中存在３个与ＴＩＲｌ同源的ＡＦＢ（ａｕｘｉｎ—ｓｉｇｎａｌｉｎｇＦ－ｂｏｘｐｒｏｔｅｉｎ）蛋白，该蛋白属于Ｆ—ｂｏｘ蛋白家族，含有ＬＲＲｓ，与ＴＩＲｌ高度同源性。用突变体 收稿日期：２００８—０４—２９；修回日期：２００８—１０—２３ 作者简介：赵丽（１９８０一），女，汉族，硕士研究生，专业方向：植物分子生物学，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｉｆａｎｅｖｅｒ２００７＠１６３．ｅｏｍ； 通讯作者：田维敏，博士，研究员，博士生导师，主要从事植物发育生物学的研究，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｒａｔｉａｎ＠１６３．ｃｏｒｎ。 基金项目：国家重点基础研究发展计划（２００６ＣＢ０８２０５）资助 ４３万方数据
行为识别国内外现状
1．原始视频的特征提取 (1)光流场 光流场是空间运动物体在观测成像面上像素运动的瞬时速度。它利用图像序列中的像素强度数据的时域变化和相关性来研究图像的灰度在时间上的变化与场景巾物体结构及其运动的关系。光流法通常假设相邻帧的图像差异非常小，从而获取对真实运动场的近似估计【31。它不用预知任何先验知识，即能提供有关运动速度及图像中运动区域的简洁描述，适用于摄像机运动的情形。但光流法易受噪声及光照变化的影响，且计算较为复杂，很难用于实时的视频监控系统。 (2)点轨迹 目标的运动轨迹也可以作为特征，从而大致推断出目标运动所属的行为类别。但图像平面上的轨迹对平移、旋转和缩放等变换比较敏感，因此在大多情形下，此特征显得不够可靠。常用的替代特征表达有轨迹速度、时空曲率等【4，51。运动轨迹的获取比较依赖于精确的跟踪算法。从原始视频中提取点轨迹特征同样容易受到噪声、遮挡及混乱背景等的影响。(3)人体形状表达 在摄像机固定的情形下，假设背景已知，通过背景剪除法可以很容易得到运动人体形状。基于全局、边界及骨架等的描绘子都可以用来表达人体形状。全局方法16,71如剪影、矩等是在整体形状区域内计算描绘子，而边界方法仅考虑形状轮廓【8l，骨架i方法则是用一组lD 骨架曲线代表一个复杂的人体形状，比如中轴变换[91等。 (4)滤波器响应 空时滤波器响应是一个广义上的分类。Zhang等【lo】存时间轴上计算高斯导数，将滤波器响应较高的区域作为运动区域。LaptevI¨1利用一组空时高斯导数滤波器将Harris角点检测扩展应用于三维的视频数据从而检测出空时兴趣点。这类方法大都基于简单的卷积操作，运算快速而简便。当视频分辨率较低的情形下，提取光流或剪影特征较为困难，利用滤波器响应特性可以从视频数据中提取有效的底层特征。 2．低层特征的描述与识别 我们将低层特征的描述与识别方法分为三类①：非参数方法、空时体方法和参数时序法，分别对现有方法进行归类，并作一个简短的综述。 2．1非参数方法 (1)模板匹配法 这类方法需要对每种行为的特征建立相应的模板，将获取的特征数据与模板相匹配，通过计算两者之间的相似度进行识别。Polana和Nelson[4刀将整个序列分解为多个周期行为，利用二维网格特征识别各种行为。Bobick和Davis[391将图像序列转换为运动能量图像(膨酣)和运动历史图像(朋m)模板，MEI反映运动覆盖的范围及强度，而MHI反映运动在时间上的变化情况。Weinland等【拍】提出运动历史体积(MHV)模板，从多个视角重建目标并将其投影到圆柱坐标系，提取Fourier变换特征以描述行为。Wang和Suter[451也将整个行为过程融合为基于轮廓的平均运动形状(MMS)和基于运动前景的平均运动能量(彳^扭)两个模板。模板匹配法计算复杂度低、实现简单，但它本身无法描述动态系统，也不能完全反映数据在空问上的分布属性，具有一定的局限性。而且不同行为之间执行速率的不同、噪声、光照等因素都会影响模板匹配的准确性。 (2)目标建模法 行为可以通过建立人体动态表观模型进行描述。常见的人体模型有棍图模型【109]、2D模型例及3D模型51。3D人体建模是最常用的人体结构表征方法，通过跟踪人体模型中主要
植物激素检测方法
植物激素检测方法 一、什么是植物激素？ 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。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。 植物激素主要包括生长素(auxin)、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。 二、检测方法 科标生物检测中心可以提供各种植物样品检测服务，中心是通过权威认证的第三方机构，检测后出具权威检测报告。 三、主要分析技术 1、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。 2、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)，其检测灵敏度高，重复性好，但对实验条件的要求较高。 3、气相色谱火焰离子化检测法(GC-FID)和气相色谱质谱法(GC-MS)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。 4、高效液相色谱紫外检测法(HPLC-UV)、高效液相色谱荧光检测法(HPLC-FL)和高效
光电检测技术与应用-郭培源-课后答案
光电检测技术与应用课后答案 第1章 1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。 （1）光电检测技术在工业生产领域中的应用：在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位…（2）光电检测技术在日常生活中的应用： 家用电器——数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器自动感应灯：亮度 检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD 医疗卫生——数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器办公商务——扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管（3）光电检测技术在军事上的应用：夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标光电检 测技术应用实例简介点钞机 （1）激光检测—激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制 困难，故用于辨伪很准确。（2）红外穿透检测—红外信号的检测红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而 对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征 有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会 不同，利用这一原理，可以实现辨伪。 （3）荧光反应的检测—荧光信号的检测荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造（含85％以上的优质棉花），假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为365nm的蓝光）的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为420－460nm的蓝光），人民 币则没有荧光反应。所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞 票的荧光反映，可判别钞票真假。 （4）纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用主要是用于根据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度，并对机器 的运行状态进行判断，比如有无卡纸等；同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。
植物激素脱落酸ABA受体的研究
植物激素脱落酸ABA受体的研究 摘要脱落酸ABA(abscisic acid, ABA)是一种重要的植物激素，参与高等植物生长发育、抗逆等诸多生理过程。近些年发现的能与ABA结合并发挥受体功能的有FCA（Flowering Control Locus A）、ABAR/CHLH(Mg离子螯合酶H亚基)、GCR2（G蛋白偶联受体）、GTG1/2（GPCR-type G protein 1/2）和PYR/PYL/RCAR(pyrabactinresistant／PYR-like／regulatory component of ABA)，其中PYR/PYL/RCAR被普遍认为是真正的ABA受体蛋白。目前ABA受体的研究主要集中在拟南芥和水稻等几个模式植物中。本文概述了以上几种ABA受体的研究进展，重点介绍以PYR/PYL/RCAR为受体在ABA信号传导途径中的作用模式，旨在为ABA受体及其信号转导通路的相关研究提供参考。 关键词脱落酸；ABA受体；信号转导 Research on Abscisic Acid（ABA）Receptor in plants Abstract Abscisic acid (ABA) is a key plant stress hormone，which involved in many important processes of growth and development in higher plants. Recent years, FCA （Flowering Control Locus A）, ABAR/CHLH(H subunit of the chloroplast Mg2+-chelatase), GCR2（G-protein Coupled Receptor）、GTG1/2（GPCR-type G protein 1/2），PYR/PYL/RCAR(pyrabactin resistant／PYR-like／regulatory component of ABA) was found cound bond with ABA and function as ABA Receptor.PYR/ PYL/ RCAR is considered to be the most widely studied ABA receptor .Currently, most research focuses on several model plants such as Arabidopsis and rice.This paper describes the research progressof several kind of ABA receptor above, highlighting the PYR / PYL / RCAR as ABA receptors in the mode of action of the ABA signal transduction pathway,To research for the ABA receptor and its signal transduction pathway. Key words abscisic acid, ABA receptor, signal transduction. 1 ABA激素的发现
高考生物复习植物的激素调节知识点总结
2019年高考生物复习植物的激素调节知识 点总结 植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，以下是植物的激素调节知识点，请考生仔细阅读。名词： 1、向性运动：是植物体受到单一方向的外界刺激(如光、重力等)而引起的定向运动。 2、感性运动：由没有一定方向性的外界刺激(如光暗转变、触摸等)而引起的局部运动，外界刺激的方向与感性运动的方向无关。 3、激素的特点：①量微而生理作用显著;②其作用缓慢而持久。激素包括植物激素和动物激素。植物激素：植物体内合成的、从产生部位运到作用部位，并对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物;动物激素：存在动物体内，产生和分泌激素的器官称为内分泌腺，内分泌腺为无管腺，动物激素是由循环系统，通过体液传递至各细胞，并产生生理效应的。 4、胚芽鞘：单子叶植物胚芽外的锥形套状物。胚芽鞘为胚体的第一片叶，有保护胚芽中更幼小的叶和生长锥的作用。胚芽鞘分为胚芽鞘的尖端和胚芽鞘的下部，胚芽鞘的尖端是产生生长素和感受单侧光刺激的部位和胚芽鞘的下部，胚芽鞘下面的部分是发生弯曲的部位。 5、琼脂：能携带和传送生长素的作用;云母片是生长素不能穿过的。 6、生长素的横向运输：发生在胚芽鞘的尖端，单侧光刺激胚芽鞘的尖端，会使生长素在胚芽鞘的尖端发生从向光一侧向背光一侧的运
输，从而使生长素在胚芽鞘的尖端背光一侧生长素分布多。 7、生长素的竖直向下运输：生长素从胚芽鞘的尖端竖直向胚芽鞘下面的部分的运输。 8、生长素对植物生长影响的两重性：这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般说，低浓度范围内促进生长，高浓度范围内抑制生长。 9、顶端优势：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。由于顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使这里的生长素浓度过高，从而使侧芽的生长受到抑制的缘故。解出方法为：摘掉顶芽。顶端优势的原理在农业生产实践中应用的实例是棉花摘心。10、无籽番茄(黄瓜、辣椒等)：在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无籽果实。要想没有授粉，就必须在花蕾期进行，因番茄的花是两性花，会自花传粉，所以还必须去掉雄蕊，来阻止传粉和受精的发生。无籽番茄体细胞的染色体数目为2N。 语句： 1、生长素的发现：(1)达尔文实验过程：A单侧光照、胚芽鞘向光弯曲;B单侧光照去掉尖端的胚芽鞘，不生长也不弯曲;C单侧光照尖端罩有锡箔小帽的胚芽鞘，胚芽鞘直立生长;单侧光照胚芽鞘尖端仍然向光生长。达尔文对实验结果的认识：胚芽鞘尖端可能产生了某种物质，能在单侧光照条件下影响胚芽鞘的生长。(2)温特实验：A把放过尖端的琼脂小块，放在去掉尖端的胚芽鞘切面的一侧，胚芽鞘向对侧
人教版必修3 第3章 植物的激素调节章节检测
必修三第3章植物的激素调节 一、单项选择题 1、向光性实验中在纸盒上打一个小孔的目的是 A．便于观察胚芽鞘生长 B．通风 C．形成单侧光 D．测量胚芽鞘的高度 2、植物产生向光性的原因是 A．茎的向光一侧生长素分布多，生长快 B．茎的背光一侧生长素分布多，生长快 C．茎的向光一侧温度高，生长快 D．茎的背光一侧温度高，生长快 3、正确反映一株白玉兰树上各部分生长素浓度大小的是 A．顶芽＞侧芽老根＞分生区B．顶芽＜侧芽老根＜分生区 C．顶芽＜侧芽老根＞分生区D．顶芽＞侧芽老根＜分生区 4、用燕麦胚芽鞘做向光性实验，发现植物生长素产生的部位、感光刺激的部位、向光弯 曲的部位分别是 A．胚芽鞘尖端；尖端下面一段；向光一面 B．胚芽鞘；胚芽鞘尖端；尖端下面一段C．胚芽鞘尖端；胚芽鞘尖端；尖端下面一段 D．胚芽鞘尖端；胚芽鞘；尖端下面一段5、飞行于太空中的宇宙飞船里，放置一株水平方向的幼苗，培养若干天后，根茎生长方 向是 A．根向下生长，茎向上生长 B．根向上生长，茎向下生长 C．根水平方向生长，茎向上生长 D．根和茎都向水平方向生长 6、关于植物激素的叙述，正确的是 A．植物激素是由植物体内的内分泌腺合成、分泌的微量有机物 B．植物的向光性可以说明生长素能促进植物的生长 C．乙烯能促进果实的成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多 D．细胞分裂素能促进细胞的分裂和细胞的伸长，所以在茎尖、根尖含量较多 7、如右图所示，用燕麦胚芽鞘进行实验，一段 时间后，会引起弯曲现象的是 A．④⑤ B．①②③ C．①③④ D．①④ 8、将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如甲图所示，则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是 A．a B．b C．c D．d
植物激素的种类及作用特点
植物激素---植物生长调节剂的种类及特点 植物生长调节剂(plant growth regulator)是指人工合成(或从微生物中提取)的，由外部施用于植物，可以调节植物生长发育的非营养的化学物质。 植物生长调节剂的种类很多，但根据其来源、作用方式、应用效果等大体分为以下几类： 1．生长素类 生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。最早应用的是吲哚丙酸(indole propionic acid，IPA)和吲哚丁酸(indole butyric acid，IBA)，它们和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid，IAA)一样都具有吲哚环，只是侧链的长度不同。 以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物，如α-萘乙酸(α-naphthalene acetic acid，NAA)以及具有苯环的化合物，如2，4-二氯苯氧乙酸(2， 4-dichlorophenoxyacetic acid，2，4-D)也都有与吲哚乙酸相似的生理活性。 另外，萘氧乙酸(naphthoxyacetic acid，NOA)、2，4，5一三氯苯氧乙酸(2，4，5-trichlorophenoxyacetic acid，2，4，5-T)、4-碘苯氧乙酸(4-iodophenoxyacetie acid，商品名增产灵)等及其衍生物(包括盐、酯、酰胺，如萘乙酸钠、2，4-D 丁酯、萘乙酰胺等)都有生理效应。目前生产上应用最多的是IBA、NAA、2，4-D，它们不溶于水，易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。 2．赤霉素类 赤霉素种类很多，已发现有121种，都是以赤霉烷(gibberellane)为骨架的衍生物。商品赤霉素主要是通过大规模培养遗传上不同的赤霉菌的无性世代而获得的，其产品有赤霉酸(GA3)及GA4和GA7的混合物。还有些化合物不具有赤霉素的基本结构，但也具有赤霉素的生理活性，如长孺孢醇、贝壳杉酸等。目前市场供应的多为GA3，又称920，难溶于水，易溶于醇类、丙酮、冰醋酸等有机溶剂，在低温和酸性条件下较稳定，遇碱中和而失效，所以配制使用时应加以注意。赤霉素类主要的生理作用是促进细胞伸长、防止离层形成、解除休眠、打破块茎和鳞茎等器官的休眠，也可以诱导开花、增加某些植物坐果和单性结实、增加雄花分化比例等。 3．细胞分裂素类 细胞分裂素类是以促进细胞分裂为主的一类植物生长调节剂，都为腺嘌呤的衍生物。常见的人工合成的细胞分裂素有：激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(6-benzyl adenine，BA．6-BA)和四氢吡喃苄基腺嘌呤(tetrahydropyranyl benzyladenine，又称多氯苯甲酸，简称PBA)等。有的化学物质虽然不具有
植物激素检测技术研究进展
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@https://www.wendangku.net/doc/5711220448.html, 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
植物激素脱落酸(ABA)快速检测试剂盒概要
植物激素脱落酸(ABA)快速检测试剂盒 使用说明书 本试剂盒仅供研究使用 产品编号：CSB-E09159Pl 检测范围：3.12 pmol/ml-200 pmol/ml 最低检测限：0.78 pmol/ml 特异性：本试剂盒可用于快速检测植物样本中ABA含量。 有效期：6个月 预期应用：ELISA法定量测定植物组织样本中的ABA含量。 说明 1．试剂盒保存：-20℃（较长时间不用时）；2-8℃（频繁使用时）。 2．浓洗涤液低温保存会有盐析出，稀释时可在水浴中加温助溶。 3．中、英文说明书可能会有不一致之处，请以英文说明书为准。 4．刚开启的酶联板孔中可能会含有少许水样物质，此为正常现象，不会对实验结果造成任何影响。 实验原理 本试剂盒采用酶联免疫间接竞争法检测ABA。微孔板上包被有ABA偶联物。加入ABA 抗体和ABA标准品或样品，游离ABA与微量反应板上的ABA结合物竞争结合抗ABA抗体，没有结合的抗体被洗去，再向微孔中加辣根过氧化物酶标记二抗，与结合在反应板上的抗体作用一定时间，洗去多余的辣根过氧化物酶标记二抗。再向反应孔中加入相应反应底物TMB，作用一定时间后，结合的酶结合物将TMB转化为蓝色，转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的ABA呈负相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度（OD值），计算样品浓度。 试剂盒组成及试剂配制 1.已包被ABA偶联物的酶联板(Assay plate )：一块（96孔）。 2.标准品（Standard）：2×250ul/瓶。 3.样品稀释液(Sample Diluent)：2×20ml/瓶。 4.ABA单克隆抗体：1×60μl/瓶（1：100） 5.辣根过氧化物酶标记二抗（HRP-anti-antibody ）：1×120μl/瓶（1：100） 6.底物溶液（TMB Substrate）：1×10ml/瓶。 7.浓洗涤液（Wash Buffer）：1×20ml/瓶，使用时每瓶用蒸馏水稀释25倍。 8.终止液（Stop Solution）：1×10ml/瓶（2N H2SO4）。 需要而未提供的试剂和器材 1.标准规格酶标仪 2.高速离心机 3.电热恒温培养箱 4.超声清洗器 5.离子交换小柱（PCX） 6.氮气吹干仪 7.干净的试管和Eppendof管 8.系列可调节移液器及吸头，一次检测样品较多时，最好用多通道移液器 9.蒸馏水，容量瓶等
经验模式分解
经验模式分解 摘要 近些年来,随着计算机技术的高速发展与信号处理技术的不断提高,人们对图像的分析结构的要求也越来越高。目前图像处理已经发展出很多分支,包括图像分割、边缘检测、纹理分析、图像压缩等。经验模式分解(EMD)是希尔伯特-黄变换(Hilbert-HuangTransform)中的一部分,它是一种新的信号处理方法,并且在非线性、非平稳信号处理中取得了重大进步,表现出了强大的优势与独特的分析特点。该方法主要是将复杂的非平稳信号分解成若干不同尺度的单分量平稳信号与一个趋势残余项,所以具有自适应性、平稳化、局部性等优点。鉴于EMD方法在各领域的成功应用以及进一步的发展,国内外很多学者开始将其扩展到了二维信号分析领域中,并且也取得的一定的进展。但是由于二维信号不同于一种信号,限于信号的复杂性和二维数据的一些处理方法的有限性,二维经验模式分解(BEMD)在信号分析和处理精度上还存在一些问题,这也是本文要研究和改善的重点。 关键词：图像处理；信号分解；BEMD
Abstract In recent years, with the rapid development of computer technology and the continuous improvement of signal processing technology, the demand for the analysis structure of the image is becoming more and more high. At present, many branches have been developed in image processing, including image segmentation, edge detection, texture analysis, image compression and so on. Empirical mode decomposition (EMD) is a part of Hilbert Huang transform (Hilbert-HuangTransform). It is a new signal processing method, and has made significant progress in nonlinear and non-stationary signal processing, showing strong advantages and unique analysis points. This method mainly decomposes the complex non-stationary signals into several single scale stationary signals with different scales and a trend residual term, so it has the advantages of adaptability, stationarity and locality. In view of the successful application and further development of EMD method in many fields, many scholars at home and abroad have expanded it to the two-dimensional signal analysis field, and have made some progress. However, because two dimensional signal is different from one signal, it is limited to the complexity of signal and the processing methods of two-dimensional data. Two-dimensional empirical mode decomposition (BEMD) still has some problems in the accuracy of signal analysis and processing, which is also the important point of research and improvement in this paper. Key words: image processing; signal decomposition; BEMD