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农业代谢服务 - 植物激素检测

    

    产品简介

迈维代谢建立了一种基于LC-MS/MS平台的植物激素分析方法,高通量检测包括生长素 (Auxin)、 赤霉素(Gibberellines,GAs)、细胞分裂素 (Cytokinins,CKs)、脱落酸 (Abscisic acid,ABA)、茉莉酸 (Jasmonates,JA)、水杨酸 (Salicy acid,SA)在内的6大类植物激素。定量分析采用同位素稀释法,可获得植物激素绝对含量。通过高效的样品预处理技术对植物激素进行富集、纯化,结合超高效液相色谱(UPLC)出色的分离能力和串联质谱(MS/MS)的高选择性,可有效降低复杂的样品基质对检测的干扰,进而提高植物激素的检测灵敏度,确保分析结果的可靠性。 

 

  • 应用领域
  • 植物激素定量分析
  • 植物响应逆境分子机制研究
  • 植物生长发育研究
  • 植物农艺性状精细调控网络研究

  • 技术特点
  • 高通量,同时检测6类植物激素;
  • 高灵敏,精确定量植物激素含量;
  • 检测结果重复性好;
  • 技术路线

 

植物激素检测样品要求

1.样品类型
a.细胞,取样后离心,去除培养基,立即放入液氮中,之后-80°保存;
b.叶片、茎、花等,取下后立即放入液氮中,之后-80°保存;
c.果实的果肉、果皮等,如果野外现场不具备分离条件,需尽快(30 min内)转移至室内,分离样品放入液氮中,之后-80°保存。

2.混合取样
每份样品混合来自至少3株以上的组织。以水稻叶片为例:取同一时期,表型基本一致的同一个部位的1片叶片,同时取6株,放到钻孔的10ml离心管中,并迅速放入液氮中。

3.样品重量和重复
新鲜的、干净的植物样品(鲜样),样本建议量>1g,最少量>0.6g。
准备3份及以上生物学重复。

4.储存和运输

采摘样品后立即用液氮速冻,放入冻存管或用锡箔纸包起来,足量干冰运输至公司。所有盛装样品的管子需在常温下用马克笔清晰标注样品名称(若冷冻温度下标注,再拿出来一般就看不清楚了)。另外,由于植物对损伤的应激反应会影响植物激素含量,为得到准确并符合预期的结果,尽量减少植物样品在常温下的暴露时间。

 

 

 

[案例一] 水稻BC12/GDD1基因对赤霉素生物合成的影响机制研究[1]

研究人员在水稻中发现了一个种子及各器官都明显变短的突变体gdd1,生理学实验表明,突变体对赤霉素应答正常且外源施加可以恢复其表型,结合遗传学分析,证明gdd1为一个新的赤霉素合成缺陷突变。研究人员通过图位克隆分离了GDD1基因,证明该基因位于9号染色体,编码一个kinesin类型的马达蛋白BC12。基因芯片分析显示,gdd1突变体中赤霉素合成的关键基因KO2的转录水平明显下调。通过生物信息学分析、EMSA和ChIP证明,GDD1可以与KO2的启动子结合,并具有转录因子活性,由此认为GDD1的靶基因是赤霉素合成的关键基因KO2。进一步借助毛细管电泳和质谱鉴定,证实突变体中赤霉素合成减少。这一发现揭示了赤霉素合成调节的新模式,为马达蛋白在动植物细胞生长和细胞分裂中的功能研究开辟了新的途径。GDD1基因在分子育种中具有潜在的应用前景。

图1. gdd1型基因缺陷水稻的表型特征描述及赤霉素的含量变化
 
 

[案例二]NAC26介导JA的合成参与葡萄抗旱机制研究[2]

研究者从抗寒旱种质资源山葡萄(Vitis amurensis)中克隆了NAC家族基因VaNAC26,并对VaNAC26在非生物胁迫中的功能以及可能的调控机制进行了研究。研究发现,该基因可提高植株在干旱胁迫下活性氧清除能力。拟南芥microarray芯片分析发现,茉莉酸(JA)合成关键基因以及JA信号通路相关基因均有显著上调,而过表达VaNAC26的拟南芥在正常状态下叶片JA含量均显著高于野生型,说明该基因可能通过提高JA合成途径调控植物耐旱性。另外,在干旱条件下山葡萄叶片中JA含量同样显著上升,说明山葡萄的内源JA同样参与了其干旱胁迫应答。

图2. 材料中检测JA的含量(WT和VaNAC26超表达植株)

参考文献

  • Juan Li, Jiafu Jiang, Qian Qian. et al. Mutation of Rice BC12/GDD1, Which Encodes a Kinesin-Like Protein That Binds to a GA Biosynthesis Gene Promoter, Leads to Dwarfism with Impaired Cell Elongation. The Plant Cell, 2011, 23, 628-640.
  • Linchuan Fang, Lingye Su, Xiaoming Sun,. et al. Expression of Vitis amurensis NAC26 in Arabidopsis enhances drought tolerance by modulating jasmonic acid synthesis. Journal of Experimental Botany, 2016, 9, 2829-2845.