植物激素分析方法的研究
植物激素的测定方法
植物激素的测定方法植物激素是一类由植物自身合成并参与生长发育调控的活性物质,对植物的生长发育起着重要作用。
因此,准确测定植物激素的含量对于研究植物生长发育调控机制具有重要意义。
本文将介绍几种常用的植物激素测定方法。
一、高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法是目前应用最广泛的植物激素测定方法之一。
该方法基于植物激素在高效液相色谱柱上的保留时间和峰面积,通过与已知浓度的标准品比较,可以计算出待测样品中植物激素的含量。
高效液相色谱法具有分离效果好、分析速度快、准确度高的优点,但需要专用的仪器设备,操作较为复杂。
二、气相色谱法(GC)气相色谱法是另一种常用的植物激素测定方法。
该方法通过将待测样品中的植物激素转化为易挥发的衍生物,然后在气相色谱柱上进行分离和定量分析。
气相色谱法具有测定灵敏度高、分离效果好的特点,但需要对样品进行预处理,并且对仪器的稳定性要求较高。
三、酶联免疫吸附法(ELISA)酶联免疫吸附法是一种常用的免疫学测定方法,也可以用于测定植物激素的含量。
该方法通过将植物激素与特异性抗体结合,然后再用酶标记的二抗进行检测,最后通过比色反应或发光反应来测定植物激素的含量。
酶联免疫吸附法具有操作简便、成本较低的优点,但需要特异性较好的抗体。
四、放射免疫测定法(RIA)放射免疫测定法是一种使用放射性同位素标记的植物激素进行测定的方法。
该方法通过将放射性同位素标记的植物激素与待测样品中的植物激素结合,然后通过放射性计数来测定植物激素的含量。
放射免疫测定法具有灵敏度高、测定范围广的特点,但需要使用放射性同位素,存在辐射危险。
五、质谱法(MS)质谱法是一种高灵敏度的分析方法,可以用于测定微量的植物激素。
该方法通过将待测样品中的植物激素通过质谱仪进行分子质量分析,从而测定植物激素的含量。
质谱法具有高灵敏度、高分辨率的特点,但需要专用的仪器设备和较高的技术水平。
植物激素测定方法有高效液相色谱法、气相色谱法、酶联免疫吸附法、放射免疫测定法和质谱法等。
【论文】高效液相色谱法检测植物激素方法的建立
摘要植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质。
也被称为植物天然激素或植物内源激素。
它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。
由于它在植物体内含量甚微,一般水平为1000 ng/g鲜重,建立一种有效,简便的检测方法对于研究植物激素具有指导性意义。
目前植物激素的定性和定量分析主要以理化方法为主,理化测试法包括气相色谱法、液相色谱法、气象-质谱联用等。
本次研究是利用高效液相色谱法来检测植物体内的酸性激素,即吲哚乙酸IAA,吲哚三丁酸IBA,赤霉素GA3,以及脱落酸ABA。
以HPLC进行分析测试,非常适合用于分析那些不能汽化或者在易于裂解不稳定的物质,用HPLC分析植物激素(IAA、IBA、GA3、ABA),采用二极管阵列检测器检测,本次研究的前处理方法为固相萃取法。
通过本次实验,得到了一种简便易操作的前处理方法,找到了液相色谱的最佳工作条件,并通过检测实际样品,证明了该方法是一种有效可行的植物酸性激素的定性定量分析方法。
关键字:植物激素,提取,高效液相色谱。
AbstractPlant hormone is several kinds of trace of organic matter that synthesized in the plant,and it have significant effect on plant growth. They separately or coordinatively regulate of plant growth, development and differentiation. Because it is a trace contect in plants and general level, 1000 ng / g in fresh weight. Therefore, the establishment of an effective and simple detection method for the study of plant hormones is very significant.Present plant hormones qualitative and quantitative analysis mainly based on physical and chemical methods, physical and chemical testing methods including GC, HPLC, GC-MS.with high performance liquid chromatography, the acidic hormones of IAA, indole-3 butyric IBA, gibberellic acid GA3, and ABA in plants are detected. It is suitable for the analysis of those which do not vaporize easily at high temperatures by HPLC. Analysis of plant hormones (IAA, IBA, GA3, ABA), usually use UV monitor testing, and this study of pre-treatment method for solid phase extraction.A simple and easy pre-treatment methods was established, and found the best conditions for liquid chromatography.With detecting the actual samples, Iit shows that it is the feasible and effective method of the acidic hormones analysis .Key words: plant hormones, extraction, detection, HPLC.目 录第一章 前 言 (1)1.1 植物激素的研究背景与意义 (1)1.2 植物激素的种类及性质 (1)1.2.1植物激素概述 (1)1.2.2植物激素——生长素 (2)1.2.3植物素——赤霉素 (3)1.2.4植物激素——细胞分裂素 (4)1.2.5植物激素——脱落酸 (4)1.2.6植物激素——乙烯 (4)1.3液相色谱法的研究 (5)1.3.1液相色谱仪 (5)1.3.2 液相色谱法的主要类型 (8)第二章 实验材料与方法 (11)2.1仪器与试剂 (11)2.2 实验方法 (11)2.2.1 芽样品激素含量的测定 (12)2.2.2种子样品激素含量的测定 (12)2.2.3 C18柱系统的处理及使用(需临时处理) (12)2.2.4 高效液相色谱分析 (12)2.2.5溶液的配制 (13)2.2.6 标准曲线的测定 (14)2.2.7 稳定性实验 (15)2.2.8回收率的测定 (16)2.2.9 检出限的测定 (16)第三章 实验结果与讨 (17)3.1标准曲线的绘制 (17)3.1.1 IAA标准曲线的绘制 (17)3.1.2 IBA标准曲线的绘制 (17)3.1.3 ABA标准曲线的绘制 (18)3.1.4 GA3标准曲线的绘制 (19)3.2稳定性实验 (20)3.3 实际样品激素含量测定 (21)3.4回收率的测定 (22)3.4.1 GA3回收率谱图 (22)3.4.2 IAA回收率谱图 (23)3.4.3 ABA回收率谱图 (24)3.4.4 IBA回收率谱图 (24)3.5 检出限的测定 (25)第四章 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (30)第一章前言1.1 植物激素的研究背景与意义植物激素是存在于植物体内的具有调节植物生长发育作用的微量元素。
植物激素(Plant_hormones)
三、植物激素的测定方法
激素在植物体内含量极低,性质又不稳定,加之细胞中其他化合物的 干扰,故测定方法必须十分灵敏和专一。通常先用合适的有机溶剂来 提取,既要避免许多干扰物质,又要防止激素破坏。其次采取各种萃 取或层析步骤,使激素得到部分提纯,然后用生物的、物理或化学方 法测定其含量。
1.生物测定法 是通过测定激素作用于植物或离体器官后,所产生 的生理生化效应的强度,从而推算出植物激素含量的方法。如小麦胚 芽鞘切段伸长法;根据赤霉素与α-淀粉酶活性原理,用半粒种子法; 萝卜子叶增重法测定细胞分裂素含量等。
四、植物激素的研究方法
过去研究激素的生理作用及作用机理,多采用外源激素及对内源激素 水平的检测。观察对植物生长发育影响。这种方法为人们认识激素的 功能积累了大量的知识。但却存在很大的局限性,例如受到吸收、运 转和内外因素的干扰。在细胞中的有效浓度,有很大的差异。
分子生物学和遗传学的手段在研究植物激素领域中的应用和发展,大 大地促进了人们对激素作用的认识。 通过在自然界筛选或化学诱变,得到了适合于不同研究目的的突变体 (mutant)和营养缺陷型(auxotroph),激素合成基因突变体。 通过基因工程的方法,成功地从农杆菌和假单孢菌中克隆出生长素和 细胞分裂素地代谢基因,获得了转基因植物(transgenic plant), 使人们有可能改变植物内源激素水平,特别是生长素和细胞分裂素地 浓度和分布,重新检查各种生理现象。
3.免疫分析法 利用抗原与抗体的特异性反应来检测激素的一种
方法根据不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉淀量的关系式,便可计 算出样品中激素的含量。当前常用的两种激素定量技术。 放射免疫法:如用放射性抗原,则可通过测定放射性强度来定量。如 放射免疫测定法, 酶联免疫吸附检测法:采用酶标记的抗体来指示抗原抗体结合的微量 测定法。酶作用底物的呈色反应鉴定激素含量。
植物激素的提取和纯化
植物激素测定的方法
1、生物测定法
生物测定法是通过测定激素作用于植株或离体器官后所产生的生 理生化效应的强度,从而推算植物激素含量的方法。
特点:简单易操作,但是其灵敏度及专一性均不够高 。
2、物理和化学方法
薄层层析、气相色谱(GC)、高效液相层析(HPLC)和质谱分析(MS)、 色质联谱(GC-MS)可以更为精确地检测多种激素 。
实验步骤
• 1、植物激素的提取:
分次加入3ml 80%甲醇 称样(0.5g) 10000g 倒入离心管 10min 离心
研磨 倒出上清液
• 2、激素的纯化:过C18柱法
5ml针筒接在C18柱上 5ml 100%甲醇 5ml 70%甲醇
5ml乙醚
加样ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 3、取出300μl氮气吹干备用。
实验5 植物激素的提取和纯化
一般激素在植物中的含量极低,性质又不稳定,加 之细胞中其他化合物的干扰,故测定的方法必须 十分灵敏和专一。通常首先用合适的有机溶剂来 提取,既要避免许多干扰物质,又要防止破坏激 素本身。其次采用各种过柱、萃取或层析步骤, 使激素得到部分提纯。然后再用生物的、物理的 或化学的方法测定其含量。
特点:灵敏度和选择性高,重复性好,但对前处理要求较高 。
3、免疫分析法
放射免疫检测法(RIA)和酶联免疫吸附检测法(ELISA)是当前常用的两 种激素定量技术。
特点:高专一性,高灵敏性,操作简便,样品往往只需初步纯 化。
实验材料、试剂和仪器
• 1、实验材料:新鲜采集的叶片或其他部分; • 2、试剂:80%甲醇; • 3、仪器:研钵、移液抢、塑料离心管、高速低温 离心机、Sep-Pak C18柱、吹氮气装置。
植物激素理化检测方法的研究进展
文章 编 号 :1 6 7 1 — 9 6 4 6( 2 0 1 3 )0 5 a - 0 0 6 2 — 0 5
植物激素理化检测方法 的研 究进展
曾少华 ,高洁莹
( 1 . 中煤科工集团 重庆研究院 ,重庆 4 0 0 0 3 9 ;2 . 重庆医科 大学 公共卫生与管理学院 ,重庆 4 0 0 0 1 6 )
Ab s t r a c t : P h y t o h o r mo n e s a s t 】 . a c e e l e me n t s i n p l nt a s a r e o f g r e a t s i g n i i f c nc a e f o r t h e r e g u l a t i o n o f p l a n t ro g w t h a 身代谢产生 ,对植物生长发育具有 重要 调控作用 的有机化合物 。但植物激 素在植 物体内 的含量极低 ,因此对其进行精确可靠地定量分析一直是植物激 素研 究领域的瓶颈 。对近年来 4类 主要 的理化 检测方 法 ( 光谱法 、毛细管 电泳法 、电化学生物传感器检测法和色谱法) 在植 物激素定量分析领域 的应用 和发展前 景进 行 述评 ,提 出面临的挑 战和进一步发展 的方 向。
第5 期 ( 总第 3 1 6 期)
2 0 1 3年 5月
农产 品加工 ( 学刊)
Ac a d e m i c P e r i o d i c a l o f F a r m P r du o c t s P r o c e s s i n g
No . 5 Ma y .
d e v e l o p me n t .Ac c o r d i n g l y ,t h e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s o f p h y t o h o r mo n e s h a s r e c e n l t y b e e n o n e o f t h e p r i ma r y c h ll a e n g e s i n t h e p l nt a r e s e a r c h f i e l d . T h i s p a p e r ma i n l y p r e s e n t s t h e r e c e n t d e v e l o p me n t i n f o u r k i n d s o f p h y s i c a l nd a c h e mi c l d a e t e r mi n a t i o n s i n v o l v i n g s p e c t r o s c o p i c me t h o d o l o y, c g a p i l l a r y e l e e t r o p h o r e s i s , e l e c t r o c h e mi c a l b i o s e n s o r a n d c h r o ma t o ra g p h y,a s we l l a s d i s c u s s e s he t i r a p p l i c a t i o n nd a p r o s p e c t s i n t h i s t o p i c . Ke y w o ds r :p h y t o h o mo r n e s ;p h y s i c a l nd a c h e mi c l a d e t e mi r n a t i o n; s i mu l t ne a o u s d e t e m i r n a t i o n
实验报告植物激素对植物生长发育的调控
实验报告植物激素对植物生长发育的调控实验报告:植物激素对植物生长发育的调控概述:植物激素是一类由植物体内合成的低浓度有机物质,它们在植物的生长发育过程中起着重要的调节作用。
本实验旨在探究不同植物激素对植物生长发育的调控效应,为进一步了解植物体内激素的生理功能提供实验数据支持。
实验材料和方法:1. 实验材料:本实验选取小麦种子作为研究对象,获得培养好的小麦种子。
2. 实验器材:培养皿、培养基、激素溶液、注射器等。
3. 实验组设置:将小麦种子随机分为四组,分别进行激素处理,包括生长素处理组、赤霉素处理组、脱落酸处理组和无激素处理组(对照组)。
4. 实验步骤:步骤一:准备培养基和培养皿,将培养基均匀地倒入培养皿,使其充满培养皿底部。
步骤二:在每个培养皿中均匀放置一定数量的小麦种子。
步骤三:分别使用注射器向不同实验组中滴加相应激素溶液(浓度均为0.1 mg/L),保持每个培养皿的湿度适宜。
步骤四:将培养皿放置在适宜的光照和温度条件下,进行培养。
步骤五:观察并记录小麦种子的萌发率、苗高以及根长等指标。
实验结果:根据实验数据统计及对比分析,得出以下结果:1. 生长素处理组:小麦种子的萌发率较高,苗高和根长明显增加,表明生长素对小麦的整体生长发育具有促进作用。
2. 赤霉素处理组:小麦种子的萌发率相对较低,苗高和根长也相对较短,说明赤霉素对小麦生长发育具有一定的抑制作用。
3. 脱落酸处理组:小麦种子在脱落酸的作用下,萌发率较高,但苗高和根长与对照组相差不大,说明脱落酸对小麦的生长发育影响较小。
4. 无激素处理组:小麦种子的萌发率、苗高和根长处于中等水平,作为对照组,为其他实验组的比较提供基准值。
讨论:1. 生长素是一种植物生长发育的重要调节物质,能够促进茎与根的伸长,参与细胞分裂和扩增过程。
在实验中,生长素的处理明显促进了小麦的生长发育,说明生长素对植物生长起着关键的正调控作用。
2. 赤霉素在植物生长发育中起着抑制作用,能够抑制茎的伸长,促进根的发育。
植物激素生物学研究的新进展
植物激素生物学研究的新进展随着科技和生物学等领域的不断发展,植物生物学研究也在不断取得新的进展。
其中,植物激素生物学研究作为植物生长和发育的重要方面,在科研界中备受关注。
本文将从新进展的角度,简要论述植物激素生物学研究的发展现状及未来的前景。
一、植物激素的简介植物激素是植物内部产生的一种化学物质,起到调节植物生长和发育的作用。
植物激素主要有:赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
这些激素在不同的植物发育阶段中发挥着不同的作用,如控制植物的生长、开花、成熟以及逆境响应等生理过程。
二、植物激素生物学研究的新进展1. 新型植物激素的发现随着科技的不断提高,植物激素生物学研究中新型植物激素的不断发现,特别是在花药发育和粉种子形成过程中的新型植物激素研究,为科研人员提供了新的思路和研究空间。
如雄性植物激素,它在调控花和花药发育以及花粉产生等生理过程中发挥着重要作用,为植物生殖发育研究提供了新的理论基础。
2. 分子机制的深入研究随着分子技术的不断革新,科研人员对植物激素生物学的研究重心也发生了转移,将重点从传统的细胞学和生理学研究转向了更深层次的分子水平的研究。
通过克隆和表达分析,鉴定激素受体和激素相应基因等分子机制。
例如,通过专门的研究发现,拟南芥中的一种激素受体(TIR1)在识别生长素时发挥着重要作用,从而控制植物生长。
3. 基因编辑技术的应用在遗传学方面,基因编辑技术的应用逐渐成为植物生物学研究领域中的一个重要研究手段。
CRISPR/Cas9技术是一种最新的基因编辑技术,其应用范围广泛,可以用于任何生物体中的基因编辑,包括植物中的基因编辑。
通过这种技术,科研人员可以针对植物激素生物学研究中的重要基因进行精准编辑,从而进一步理解植物激素与植物生长发育之间的关系。
三、植物激素生物学研究的未来前景植物激素生物学研究的未来前景看似广阔,但同时也存在许多挑战。
例如植物激素的多样性和复杂性制约了植物生长发育过程中的许多关键性状的研究,需要更深入的研究以解决这些问题。
高效液相色谱法快速分析植物内源性激素
高效液相色谱法快速分析植物内源性激素植物内源性激素在植物生长和发育过程中起着重要的调节作用。
高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)作为一种先进的分析技术,被广泛地用于植物内源性激素的定量分析和研究。
通过快速、准确地分析植物内源性激素,我们可以深入了解植物的生长和发育调控机制,为农业生产和植物育种提供重要的理论指导和实践应用。
一、植物内源性激素的概述植物内源性激素是一类在植物体内合成和调节生长发育的化合物,包括生长素、赤霉素、脱落酸、激素酮、保护素和亚硫酸氨基酸等。
它们在调节植物生长和发育过程中发挥着不可或缺的作用,如控制细胞分裂和伸长、调节根系和茎的形态发育、调控开花和果实发育等。
了解植物内源性激素的合成、分布和调控机制对于揭示植物的生长发育规律具有重要意义。
二、高效液相色谱法在植物内源性激素分析中的优势高效液相色谱法是一种在液相中进行分离和测定的分析技术,具有分离能力强、选择性好、分析速度快以及样品处理简单等优点,因此被广泛应用于植物内源性激素的定量分析中。
与传统的色谱方法相比,高效液相色谱法具有以下几个优势:1.分离能力强:高效液相色谱法能够有效地将混合样品中的激素物质分离出来,得到高纯度的化合物。
这一点对于复杂的植物组织和生理液体样品分析尤为重要。
2.选择性好:高效液相色谱法能够通过调整色谱柱、流动相和检测器等条件,实现对不同内源性激素的选择性分离和测定,从而提高了分析的准确性和可靠性。
3.分析速度快:高效液相色谱法具有快速分析的特点,一般可以在几分钟到几十分钟内完成一次分析,提高了实验效率。
4.样品处理简单:高效液相色谱法在样品处理时通常只需简单的提取和净化步骤,可以大大简化实验过程,提高了实验效率。
三、高效液相色谱法快速分析植物内源性激素的方法高效液相色谱法快速分析植物内源性激素的方法主要包括激素提取、净化和检测。
根据不同植物内源性激素的特性和含量,可以选择不同的样品处理方法和色谱条件。
植物生长素实验报告
植物生长素实验报告
植物生长素是一类关键的植物激素,对植物的生长发育起着至关重
要的调节作用。
为了更深入地了解植物生长素对植物生长的影响,我
们进行了一项相关实验。
以下是我们的实验报告:
实验目的:
通过实验证明植物生长素对植物生长的影响,探究其作用机制。
实验材料:
- 大豆种子
- 植物生长素溶液
- 培养皿
- 培养基
实验方法:
1. 将大豆种子清洗干净,分别置于含有植物生长素浓度不同的培养
基中。
2. 将培养皿放置在适宜的温度和光照条件下,定期观察记录种子的
发芽情况和幼苗的生长状况。
3. 比较不同处理组的生长情况,分析植物生长素对植物生长的影响。
实验结果:
经过一段时间的培育,我们观察到以下结果:
- 在植物生长素浓度过高的培养基中,大豆种子发芽率显著下降,
幼苗生长受到抑制。
- 在适宜浓度的植物生长素培养基中,大豆种子发芽正常,幼苗生
长快速,叶片繁茂。
- 在植物生长素浓度不足的培养基中,大豆种子发芽率较低,幼苗
生长缓慢。
实验结论:
植物生长素对植物生长具有重要的调节作用,适宜浓度的植物生长
素有利于促进植物生长发育,但过高或过低的浓度都会对植物的生长
造成不利影响。
通过这次实验,我们更深入地了解了植物生长素对植物生长的影响,为今后的植物生长调控研究提供了重要的参考。
我们将继续深入研究
植物生长素的作用机制,为农业生产和园艺栽培提供更科学的指导。
感谢您的关注和支持!
至此,植物生长素实验报告完毕。
植物激素定量分析方法
(2) 固相萃取: 固相萃取(SPE)技术是一个包括液相和固相的物理 萃取过程, 其主要目的是把痕量被测定组分进行浓缩和富集. 固相 萃取柱用以保留目标化合物, 并尽量减少干扰杂质的保留, 选择合 适的溶剂将干扰杂质淋洗掉, 然后再用另一溶剂把感兴趣的分析物 从固定相上洗脱下来; 反之, 也可让目标化合物直接通过固定相而 不被保留, 同时大部分干扰物质被保留在固定相上, 从而得到分离. 与传统的液相萃取技术相比, 固相萃取不需要大量互不相溶的有机 溶剂, 可供选择的固定相种类较多, 具有快速、可靠、消耗试剂少 、易于实现自动化等优点, 能够对复杂基质样品中的目标化合物进 行纯化和富集,满足了人们对处理方法的高效、快捷、简单和低消 耗的要求, 被广泛用于植物激素类样品的处理.
电化学生物传感器利用具有生物活性的物质作为识别元件(识别元件所 用的生物活性物质主要有酶、微生物、动植物组织、抗体和核酸等), 通过特定反应使被测成分消耗或产生相应化学计量数的电活性物质, 电极上流过的电流或电极表面与溶液的电势差会随之发生变化, 从而 实现了特定物质的检测. 李春香等人提出了一种以绿豆芽叶片组织-二茂铁修饰的碳糊电极 (LFMCE)作为测定植物激素IAA 的组织生物传感器. 其基本原理是绿 豆芽叶片组织内含有一定量的IAA 氧化酶, 能够催化IAA 的氧化代谢, 而存在于植物组织内的IAA 氧化酶因原有生理环境, 稳定性较高, 可用 作修饰电极的敏感材料, 利用此修饰电极的氧化峰峰电流的升高来定 量测定IAA, 其中二茂铁起了电子传递媒介体的作用. 近年来, 受到生物科学、信息科学和材料科学发展成果的推动, 生物传 感器技术飞速发展. 其具有灵敏度高、检测速度快、操作简便、可进 行连续动态监测等优点, 但生物传感器的应用也同时受到稳定性、重 现性和使用寿命等诸多因素的限制, 在植物激素分析应用领域中一直 停留在方法学研究的阶段.
植物激素研究的一般方法
植物激素研究的一般方法
1. 激素的提取和分离,研究人员通常会从植物组织中提取激素,并通过化学方法或生物学方法进行分离纯化,以便进行后续的分析
和实验。
2. 生物测定法,生物测定法是研究植物激素活性的重要方法,
包括生物学活性测定、生长调节测定等,常用的方法包括生长曲线
实验、生物测定实验等。
3. 分子生物学方法,利用分子生物学技术对植物激素进行研究,包括克隆激素合成基因、激素受体基因、信号转导途径相关基因等,通过转基因技术和基因敲除技术研究植物激素的功能。
4. 生化分析方法,利用生化分析方法对植物激素进行研究,包
括高效液相色谱法、质谱法、酶联免疫吸附实验等,用于检测和定
量植物激素的含量。
5. 组织培养技术,利用植物组织培养技术研究植物激素的生物
学功能,包括激素的促进生长、诱导愈伤组织等,通过组织培养的
方式研究植物激素的作用机制。
总的来说,植物激素研究的一般方法涉及到多个学科领域的知识和多种实验技术的应用,通过综合运用这些方法,可以全面深入地研究植物激素在植物生长发育中的作用机制和调控网络。
高三植物激素知识点
高三植物激素知识点植物激素是一类由植物自身合成的化学物质,可以调控植物的生长和发育。
它们在植物体内起着重要的作用,影响植物的形态生成、生理代谢和生殖发育等方面。
本文将介绍高三生物课程中涉及的植物激素的主要类型和其作用。
一、植物激素的分类1. 生长素(IAA):生长素是最早被发现并研究的植物激素,它广泛存在于植物体内,能够促进细胞的伸长和分裂,影响植物的营养运输和生长方向。
2. 赤霉素(GA):赤霉素促进植物的营养物质的合成和运输,促进花粉管的伸长和根系的生长。
3. 细胞分裂素(cytokinins):细胞分裂素调节植物的细胞分裂和分化,促进组织的生长和再生。
4. 脱落酸(ABA):脱落酸参与植物的抗逆应答,抑制种子发芽和幼苗的生长,调节植物的休眠和防御机制。
5. 乙烯(ethylene):乙烯有促进果实成熟和呼吸的作用,可以调节植物的落叶和干旱防御。
6. 顶端生长素(apical dominance factors):顶端生长素抑制侧芽和侧根的生长,维持植物的主干生长。
二、植物激素的作用机制1. 激素与受体结合:植物细胞上存在着与激素能结合的受体,当激素与受体结合后,会触发一系列信号传导路径的激活。
2. 信号传导路径:激素结合受体后,会通过细胞内的信号传导路径传递信息,触发细胞内的相应反应。
3. 基因调控:激素作用的最终效应通常是通过调控基因表达来实现的,植物通过调控特定的基因来实现对激素的响应。
三、植物激素的应用1. 促进植物生长:植物生长素能够促进植物的根系和茎的生长,可以应用于农业生产中,提高作物产量和品质。
2. 抗逆应答:脱落酸和乙烯可以调节植物的抗逆应答机制,在干旱、盐碱等恶劣环境条件下提高植物的存活能力。
3. 控制果实成熟和脱落:乙烯能够促进果实的成熟和脱落,在农业生产中可以控制果实的采收时间和储存过程。
四、植物激素的研究方法1. 生物测定法:通过观察植物在不同植物激素浓度下的生长情况,比较植物的形态和生理指标的变化,来推断不同激素对植物的作用效应。
植物激素的测定方法
植物激素的测定方法植物激素是一类在植物生长和发育过程中起调节作用的化合物。
它们能够通过调节细胞分裂、扩展和分化以及调控植物对环境的适应能力,从而影响植物的形态和功能。
为了研究和了解植物激素的作用机制,科学家们发展了多种测定植物激素的方法。
这些方法可以帮助我们准确地测定植物激素的浓度,并进一步揭示植物激素在植物生长和发育中的作用。
一种常用的测定植物激素的方法是高效液相色谱法(HPLC)。
HPLC 是一种基于植物激素在液相中的分离和检测原理的分析方法。
首先,样品中的植物激素会被提取出来,然后通过在柱子中的固定相上进行分离,最后利用紫外光谱仪或质谱仪等设备进行检测和定量。
这种方法具有高分离效果、高灵敏度和高准确性的优点,常用于测定植物激素如生长素、赤霉素、脱落酸等的浓度。
除了HPLC,放射免疫测定法(RIA)也是一种常用的测定植物激素的方法。
RIA利用植物激素与标记同位素结合的原理,通过测量放射性同位素的放射线强度来定量植物激素的浓度。
这种方法具有高灵敏度和高特异性的优点,可以测定植物激素如赤霉素、激动素、玉米素等的浓度。
酶联免疫吸附测定法(ELISA)也是一种常用的测定植物激素的方法。
ELISA利用植物激素与特异性抗体的结合反应,通过测量抗体与酶标记物质之间的酶活性来定量植物激素的浓度。
这种方法具有简单、快速和高灵敏度的优点,常用于测定植物激素如赤霉素、生长素、激动素等的浓度。
除了上述几种常用的测定方法,还有一些新兴的测定植物激素的方法也在不断发展中。
例如,质谱法(MS)是一种基于植物激素分子的质量和质荷比的分析方法,可以精确测定植物激素的结构和浓度。
另外,生物传感器和光谱法等新技术也被应用于植物激素的测定领域,为研究人员提供了更多的选择。
测定植物激素的方法多种多样,各有优劣。
科学家们根据研究目的和需求选择合适的方法来测定植物激素的浓度。
这些测定方法的发展和应用,不仅有助于我们深入了解植物激素的作用机制,还为植物生长和发育的调控提供了重要的理论和实践基础。
植物激素分离纯化及HPLC分析研究进展
S P— A 取得 较好 效果 。 E P KC 柱
入有固定相的色谱柱 ,在柱 内试样各成分分离后通 过 仪器检 测分 析 ,具有 灵敏 度 高 和选 择性 、重 复性 好 及分 析速 度快 等特 点 J ,把 植 物激 素 的研究 带
hplc测定样品中内源激素含量时经常遇到分离效果差峰型不良及严重拖尾现象这些与流动相流速检测器种类和检测波长关系很大因此选择合适的内源激素提取方法色谱条件运用新型的检测手段较为重要在具体试验中要求取相关项目多次重复测定以期达到最好的分离效果最大的回收率
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保 鲜领域 的研 究具 有重 要 的意义 ¨ 。
合 态形 式存在 。因此在 检测 植 物 内源 激 素之 前 ,要 经 过提取 、分 离 和纯化 等多 项处 理 ,并 确 定 合理 的 提 取程 序 ,获得 真实可 靠 的检 测结 果 。
植物免疫系统中的激素信号研究
植物免疫系统中的激素信号研究植物是生命中的重要组成部分之一,也是人类生存和发展的基础。
正因为如此,人们对植物的研究也变得越来越深入。
我们常常听到植物激素这个词,其实植物激素是植物生长与发育过程中起关键作用的一组化学物质。
而植物免疫系统也是植物生长发育过程中不可忽视的一个重要因素。
植物免疫系统是为了应对周围环境中的病原体、逆境等因素的影响而存在的。
它的主要功能是识别外界的病原体,并在发现病原体时迅速发动免疫响应,以保护植物的生命健康。
植物免疫系统中的激素信号研究正是在探索这个机制的基础上展开的。
植物免疫系统中,有两类非常重要的激素,分别是Jasmonate(JA)和Salicylic Acid(SA)。
这两种激素在植物免疫响应中也发挥着非常不同的作用。
JA是一种脂类激素,对病原菌和寄生虫有很强的杀伤作用,同时也能够加强植物的自卫机制。
SA则主要起到启动与锁定免疫响应的作用,可以使得植物产生类似于人体免疫系统中的一些突变蛋白,从而对抗病原体入侵。
目前,有关JA和SA激素信号的研究主要集中在以下几个方面:1、激素调控机理的探究。
进一步研究JA和SA在植物生长发育过程中的基本作用机理,探究其对植物免疫响应的调控机制,将有利于我们对植物自身的免疫机制进行更深入的了解。
2、信号传递途径的研究。
在植物免疫响应中,信号传递途径也是十分重要的。
植物细胞膜能够识别外界自然界环境中的病原体等刺激,从而激活免疫反应。
但是细胞膜无法直接与激素形成结合来激活免疫反应,必须通过一系列的信号传递途径来激发免疫反应。
因此研究这些途径对于我们了解植物免疫系统的运作是非常重要的。
3、植物抗病性遗传的研究。
随着基因技术的不断发展,越来越多的基因被发现与植物抗病性遗传有关。
因此对于这些遗传基因的分析,实际上也是对植物免疫机制的进一步深入理解。
总的来说,植物免疫系统中的激素信号研究是非常重要的。
对其探究不仅对于植物自身的保护和健康有重大的作用,也有助于我们更深入了解生物多样性的本质。
植物激素及其受体的功能分析
植物激素及其受体的功能分析植物激素是一类重要的自然物质,是植物在生长发育过程中产生的一种信号分子。
它们能够参与调节植物生长发育、适应环境、防御自然环境中的逆境等。
植物激素不仅仅只是锦上添花,它对于植物的生长发育起着至关重要的作用。
植物激素的类型有很多,例如生长素、赤霉素、激动素、赤链霉素、脱落酸等。
每种植物激素都有其独特的生物学特性和功能。
此外,植物受体也十分重要,它是植物感受激素信号的载体,它和激素的结合能够激活信号通路并参与细胞内酶的活化,从而调控植物的生长发育。
下面将简单介绍一些植物激素及其受体的功能分析。
一、生长素及其受体的功能分析生长素是最早被人们发现的植物激素之一,它能够参与控制植物的细胞伸长和细胞分裂。
生长素通过结合膜上的生长素受体来诱导下游信号通路的启动,从而影响了细胞的伸长和分裂。
生长素还可作为信号分子与其他植物激素相互作用,共同参与了植物的生长发育。
二、激动素及其受体的功能分析激动素是一种影响植物生长发育的植物激素,它能够促进植物的根生长和抗病能力的提高。
激动素通过结合膜上的激动素受体来诱导下游信号通路的启动,从而影响了植物根生长和抗病能力的提高。
激动素在较长时间内能够积累,使得植物长出更长的根系,从而更好地吸收水分和养分。
三、赤霉素及其受体的功能分析赤霉素是一种植物形态的调控激素,它能够促进植物的细胞生长和分裂,从而使植物能够形成真正的根和茎。
赤霉素通过结合膜上的赤霉素受体来诱导下游信号通路的启动,从而影响了植物的细胞生长和分裂。
在不同的植物种类中,赤霉素的含量是不同的,并且随着植物生长发育的变化而变化,这种情况对于植物的形态调控非常重要。
总的来说,植物激素及其受体的功能分析对于我们深入了解植物生长发育规律和适应环境等方面具有很重要的意义。
只有对于植物激素及其受体的功能有清晰的认识,我们才能更好地进行植物生长调控和农业生产。
学习植物激素调节课例分析与反思体会和个人反思
学习植物激素调节课例分析与反思体会和个人反思植物激素是植物体内自身合成的一类低浓度的化学物质,对植物生长发育起到非常重要的调节作用。
在学习植物激素调节课程的过程中,我通过分析课例并进行反思体会,深刻认识到植物激素在植物生长发育中的重要性,同时也发现了自己在学习过程中存在的一些问题。
在学习植物激素调节课程中,我们学习了多个关于植物激素调节的课例,其中一个典型的例子是赤霉素对植物萌发的促进作用。
在这个例子中,我们学习到赤霉素能够促进植物的萌发和生长,通过实验观察发现,在没有赤霉素的条件下,种子无法正常萌发,而在添加赤霉素后,种子得到了良好的萌发和生长。
这个实验结果表明赤霉素对植物萌发具有明显的促进作用。
通过分析这个例子,我认识到植物激素对植物萌发的调节起到了至关重要的作用。
植物在种子萌发的过程中需要一系列的激素调控,包括萌发素、赤霉素等。
其中,赤霉素作为一种细胞分裂素,能够促进种子的休眠解除和幼苗的生长。
这个例子深刻地说明了植物激素在植物发育过程中的调节作用。
与此同时,通过学习这个课例,我也发现了自己在学习过程中存在的一些问题。
首先,我在学习课例过程中对植物激素的作用机制理解还不够深入。
我只是简单地知道赤霉素能够促进植物萌发,但是对于赤霉素在植物体内具体的作用机制以及信号传递通路不够了解。
这导致我对于植物激素的调节作用只停留在表面,并没有深入到细胞层面去理解。
其次,在学习课例过程中,我也发现自己的实验设计能力有待提高。
在这个例子中,我们只是简单地添加赤霉素观察种子的萌发情况,这种实验设计比较简单,没有考虑到其他因素的干扰。
在实际科学研究中,我们需要更细致地设计实验,考虑到其他潜在因素的影响,以保证实验结果的准确性和可靠性。
我认识到自己在实验设计方面的不足,并希望在以后的学习中能够加强这方面的能力。
总的来说,通过学习植物激素调节课程并分析课例,我对植物激素在植物生长发育中的重要性有了更深入的认识。
同时,我也发现了自己在学习过程中存在的问题,并做出了相应的反思。
植物生长素的作用和实验验证
植物生长素的作用和实验验证植物生长素(植物激素)是一种在植物体内起调节生长和发育作用的化合物。
它们具有多种功能,包括调节细胞分裂、伸长、分化、发育和转运等。
本文将探讨植物生长素的作用及其实验验证。
一、植物生长素的作用植物生长素主要有五个类型:生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(cytokinins)、脱落酸(abscisic acid)和乙烯(ethylene)。
每种生长素在植物体内有不同的功能和作用。
首先,生长素(IAA)促进细胞扩张和细胞分裂。
它在植物茎尖和根尖高度浓度累积,引发细胞伸长,从而带动幼苗生长。
生长素还有助于细胞分裂,推动细胞增殖。
其次,赤霉素(GA)调节植物生长。
它促进幼苗伸长、枝梢延长和叶片展开。
赤霉素还参与开花和花粉萌发过程,并增加果实大小和数量。
细胞分裂素(cytokinins)则促进细胞分裂和向上生长。
它影响根的脱分化、早期胚形成和根尖发芽。
另外,脱落酸(abscisic acid)参与植物应激响应。
当植物受到干旱或其他逆境时,脱落酸被激活,抑制发育和生长。
它还参与种子休眠和控制落叶。
最后,乙烯(ethylene)主要影响植物编排和果实成熟。
它调节果实呼吸,催促果实脱落和植物衰老。
二、实验验证为了验证植物生长素的作用,科学家们进行了多项实验研究。
以下介绍几种主要实验方法。
1. 缩短芽的实验通过给植物施加生长素,可以观察到芽的快速伸长。
差异对照实验是一个常见的实验设计,其中一组芽被处理,另一组芽作为对照。
通过比较两组芽的生长情况,可以验证生长素的作用。
2. 幼苗促进实验将植物种子催芽后,用含有生长素的培养液浇灌一组幼苗,同时用普通培养液浇灌另一组幼苗作为对照。
观察生长素处理组和对照组幼苗的生长差异,可以推断生长素的作用。
3. 枯萎抑制实验通过给植物施加脱落酸,观察植物的枯萎程度可以验证脱落酸的作用。
对照组植物不接受脱落酸处理,与受到处理的植物进行比较。
4. 花芽分化实验在光周期控制下,对植物进行不同浓度生长素处理,观察花芽的形成情况。
植物激素调节的实验探究
长素浓度相同,故去顶8 h时Ⅰ组和Ⅲ组侧芽附近的 IAA浓度关系为:Ⅰ组等于Ⅲ组;去顶8 h时Ⅱ组侧芽 长度明显大于Ⅰ组,造成侧芽生长差异的原因是光合 产物的分配不同。
答案:(1)信,高浓度的IAA抑制了侧 芽的生长 (3)三碳化合物 [H]和ATP 增多
集生长素的方法(如图所示)中,正确的是( )
【解题探究】 (1)明确生长素的三个部位。 尖端 ; ①产生部位:胚芽鞘的_____ 尖端 ; ②分布不均的部位:胚芽鞘的_____ 尖端以下的伸长区 。 ③发挥作用的部位:_________________
(2)把握两个关键知识。 ①单侧光的作用:单侧光不影响生长素的产生,但影 分布 。 响生长素的_____ 横向 运 ②云母片的作用:阻挡生长素在胚芽鞘尖端的_____
观察下端的琼脂块能否收集到生长素。
3.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点, 用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实 验。请回答下列问题:
(1)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放 射性的是________(填序号);琼脂块③和④中均出现 了较强放射性,说明ABA在茎尖的运输__________(填 “是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不 破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上 述实验,结果琼脂块①和②中放射性强度相近,该抑 制剂的作用机理可能是 ________________________________。
14C的有机物是__________,该物质被还原成糖类需要
光反应提供____________。a、b两组侧芽附近14C信号 强度差异明显,说明去顶后往侧芽分配的光合产物 __________________________________________。 (4)综合两个实验的数据推测,去顶8 h时Ⅰ组和Ⅲ组
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植物激素分析方法的研究
作者:周德宝
来源:《农业与技术》2014年第05期
摘要:植物激素在植物体内含量甚微,而且存在着大量干扰物质,这给提取、分离和定量分析带来很大困难。
本文对20世纪50年代至今,植物激素的提取、分离和定量分析所采取高效毛细管电泳(HPCE)的特点及发展应用作综合评述。
关键词:植物激素:HPLE;HPCE;GC
中图分类号:Q946.885 文献标识码:A
1 高效毛细管电泳(HPCE)的特点及发展应用
1.1 PHCE的特点
1.1.1 仪器简单
操作简便 HPCE仪器构造极其简单,只要有1个高压电源,1只毛细管,1个检测器和2个缓冲溶液瓶,就能进行HPCE实验。
1.1.2 分析速度快
分离效率高由于毛细管能抑制溶液对流,具有良好的散热性,允许在很高的电场下(可达400V/cm以上)进行电泳,因此可在很短时间内完成分离,分离效率可达105~106理论塔板数。
1.1.3 操作模式多
只要更换毛细管内填充溶液的种类、浓度、酸度或添加剂等,就可以用同一台仪器实现多种分离模式。
1.1.4实验成本低
消耗少,分离在水介质中进行,消耗的大多是价格较低的无机盐类;毛细管长度仅
60~70cm,内径70~75mm,容积仅125ml,进样量在NL级或ne级,实验成本低。
2 PHCE的发展应用
2.1 PHCE的发展
到20世纪80年代,毛细管电泳技术取得了突破性的进展。
1981年,Johnsonburg和Taluka提出了在内径小于80μm的毛细管中,轴向扩散是影响柱效的主要因素。
他们使用
75μm内径,100cm长的毛细管,柱上荧光检测,30KV的高压,分离了氨基酸和多肽物质,获得了40万理论塔片数,并实现了正负离子的同时分离,此项工作被认为是当今毛细管电泳技术发展的里程碑。
1984年,Terabit等提出一种新的毛细管电泳技术一胶束自动力学色谱(MEKC),弥补了CZE不能分离中性组分的缺陷,从而拓展了毛细管电泳的应用范围。
1987年,Enhearten提出了毛细管等电聚焦电泳(CIEF);Cohen和Charger发展了毛细管凝胶电泳(CGE),使得传统的等电聚焦和凝胶电泳技术在一根毛细管中得以实现。
毛细管电泳技术的应用是CE研究中的一大热点,应用研究报告约占文献量的50%以上。
毛细管电泳的应用范围十分广泛,可分离无机离子、小分子有机物、氨基酸、肽、蛋白质、核苷酸及药物等,其中生物样品的分离分析是CE应用的一个重要领域。
如人们采用毛细管电泳技术鉴定合成肽和蛋白质的纯度,绘制基因重组产物的指纹图谱进行药用蛋白质的质量监控,分析蛋白质酶解或化学水解后的多肽片断,获取指纹图谱进行药用蛋白质的结构和性质分析,以及在缓冲液中加入环糊精或金属Cu2+等添加剂用于手性分子的分离等等。
Cohen等人首次采用聚丙稀酰胺凝胶毛细管电泳对DNA片断进行分析,达到了单个碱基的分离。
采用激光诱导荧光检测器,CE-PAGE(聚丙烯酰胺电泳)可在1h内分离300个碱基,灵敏度可达10-20mol。
2.2 PHCE在植物激素分离、分析中的应用
国内用毛细管电泳进行了2类激素7组分的同时分离,即4种常见的生长素:吲哚3-5酸(IBA)、吲哚3-丙酸(IPA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、1-萘乙酸(NAA)与3种细胞激动素:N6-异成烯腺嘌呤(即玉米素zeatin.ZT)、N6-呋喃甲基腺嘌呤(KT)、6-氨基嘌呤(6-BAP)。
在十二烷基硫酸钠(SDS)作胶来的体系中,首次用葡萄矿和三乙醇胺作混合改进剂,有效地改善了上述7种植物激素的分离度,13min内获基线分离。
由于毛细管电泳样品的预处理较为简单,减少了样品的损耗量,所以用MEKC方法测定较GC及HPLC方法优越。
3 总结
高效液相色谱法,只要求样品能制成溶液,而不需要气化,因此不受样品挥发性的约束。
对于低挥发性、热稳定性差,分子量大的高分子化合物以及离子型化合物尤为有利,如氨基酸、蛋白质、生物碱、核酸、筒纸、类脂、维生素及抗生素等。
分子量较大,沸点较高的有机物以及无机盐类,都可用高效液相色谱法进行分析。
参考文献
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[4] Wale E W, Berle J, Mertens R et al. society fo rex experimentalism biology sem dinar cerise(No.29)[M]. Cambridge: cam badge university Press,1986:27-58.
作者简介:周德宝(1961-),男,汉族,河北张家口人,内蒙古科技大学包头师范学院,副教授,研究方向:植物开花生理学。