植物激素检测技术研究进展
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。
油菜素甾醇激素分析的研究进展

油菜素甾醇激素分析的研究进展潘加亮;谭微;李攻科;胡玉玲【摘要】Brassinosteroids have been considered as a class of plant hormones with high activity. However. the complex matrix of the plant samples and the ultra-trace level of naturally occurring brassinosteroids make their separation and determination very difficult. This review summarizes the progress in the development of sample pretreatment and determination of brassinosteroids .%油菜素甾醇是一类具有高生理活性的甾体激素,在植物中含量低,所在基体复杂.目前,要实现该激素的高效分离和准确定量分析仍存在很大的困难.本文综述了油菜素甾醇样品前处理方法及其分析检测技术的研究进展.共引用文献49篇.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2011(029)002【总页数】6页(P105-110)【关键词】油菜素甾醇;植物激素;样品前处理;分析;综述【作者】潘加亮;谭微;李攻科;胡玉玲【作者单位】中山大学化学与化学工程学院,广东,广州,510275;中山大学化学与化学工程学院,广东,广州,510275;中山大学化学与化学工程学院,广东,广州,510275;中山大学化学与化学工程学院,广东,广州,510275【正文语种】中文【中图分类】O6581976年美国农业部研究组将大约60种植物的花粉提取物施于菜豆幼苗第二节间,发现有半数的提取物具有促进植物生长的效应,其中以油菜花粉提取物的生理活性最强[1]。
植物激素受体研究进展
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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。
植物中褪黑素的研究进展

相信随着科学技术的发展和研究的深入,我们对植物中褪黑素的认识将越来 越深入,这也将有助于我们更好地利用和控制植物的生长与发育过程。
参考内容
摘要:本次演示综述了近年来褪黑素及褪黑素能药物在临床应用方面的研究 进展,涉及失眠、抑郁症、老年痴呆等多种疾病。关键词:褪黑素;褪黑素能药 物;临床应用;研究进展。
2、褪黑素对雄性动物生殖器官 的影响
一些研究发现,褪黑素对雄性动物的生殖器官有一定的影响。在某些情况下, 褪黑素似乎可以抑制雄性动物睾丸的发育和精子生成。但也有研究指出,褪黑素 可能对雄性动物生殖器官的影响并不明显。因此,这一方面的研究结果尚存在争 议。
3、褪黑素对雄性动物生殖行为 的影响
研究发现,褪黑素对雄性动物的生殖行为有一定的影响。例如,褪黑素可能 影响雄性动物的求偶行为和交配意愿。一些研究表明,褪黑素可能通过调节神经 递质和激素水平来影响雄性动物的性行为。然而,这方面的研究仍处于起步阶段, 需要进一步探讨。
研究方法
研究褪黑素对雄性动物生殖机能的影响,通常采用以下方法:
1、实验设计:一般选用雄性动物作为研究对象,通过对其注射不同剂量的 褪黑素,观察其对生殖机能的影响。同时,设立对照组,以排除其他因素的干扰。
2、样本采集:在实验过程中,需要定期采集动物的血液、精液、生殖器官 等样本,以检测褪黑素对生殖机能的影响。
常用的植物中褪黑素的提取方法包括有机溶剂萃取法、水提取法、酶解法等。 其中,有机溶剂萃取法具有较高的提取效率,但使用有机溶剂会对环境造成污染。 水提取法相对环保,但提取效率较低。酶解法可以破坏植物细胞壁,提高提取效 率,但需要使用特定酶,操作较为复杂。
3、植物中褪黑素的含量测定
常用的植物中褪黑素含量测定方法包括高效液相色谱法、气相色谱-质谱联 用法、免疫分析法等。高效液相色谱法可以准确测定褪黑素的含量,但需要使用 大量标准品进行定量分析。气相色谱-质谱联用法可以检测褪黑素及其代谢产物 的含量,但需要使用昂贵的仪器设备。免疫分析法具有较高的灵敏度和特异性, 但需要制备抗独特型抗体和标准品。
植物生长调节剂的应用与机制研究进展与挑战

植物生长调节剂的应用与机制研究进展与挑战在现代农业和园艺领域,植物生长调节剂扮演着日益重要的角色。
它们如同植物生长的“魔法药水”,能够精准地调控植物的生长发育过程,为提高农作物产量和品质带来了新的希望。
然而,随着研究的深入,植物生长调节剂的应用和机制研究也面临着一系列的挑战。
植物生长调节剂是一类人工合成或从生物中提取的具有类似植物激素活性的物质。
它们能够影响植物的细胞分裂、伸长、分化,以及器官的形成和衰老等生理过程。
常见的植物生长调节剂包括生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸类和乙烯类等。
在农业生产中,植物生长调节剂的应用范围广泛。
例如,生长素类调节剂可以促进插条生根,提高移栽成活率。
在果树栽培中,常用的生长素类调节剂如萘乙酸,能够促使果树多发侧枝,增加结果枝的数量,从而提高果实产量。
赤霉素类调节剂则能打破种子和芽的休眠,促进茎的伸长和生长。
在蔬菜生产中,使用赤霉素可以促进芹菜、菠菜等的生长,增加产量,改善品质。
细胞分裂素类调节剂有助于延缓叶片衰老,保持蔬菜的新鲜度和营养价值。
脱落酸类调节剂能够诱导植物进入休眠状态,提高植物的抗逆性,在干旱、寒冷等逆境条件下减少损失。
乙烯类调节剂则常用于果实的催熟,如香蕉、番茄等,缩短果实的成熟周期,便于市场供应。
植物生长调节剂发挥作用的机制十分复杂。
它们通过与植物细胞内的受体结合,激活一系列的信号转导通路,从而调控基因的表达和蛋白质的合成。
以生长素为例,当生长素与受体结合后,会引发一系列的细胞内反应,包括质子的分泌、细胞壁的松弛和细胞的伸长。
赤霉素则通过促进某些基因的转录和翻译,来促进细胞的分裂和伸长。
细胞分裂素通过调节细胞周期相关基因的表达,促进细胞分裂和分化。
脱落酸通过调节气孔的开闭、抑制生长等途径,提高植物的抗逆性。
乙烯则通过影响乙烯响应因子的活性,来调控果实的成熟和衰老等过程。
尽管植物生长调节剂在农业和园艺生产中取得了显著的成效,但也面临着一些挑战。
植物科学研究现状及发展趋势
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植物科学研究现状及发展趋势年级: 2010学号: 2202040319姓名: 朱家钰专业: 音乐学二零一二年七月摘要植物科学与技术专业是新兴专业,综合了传统的农学、园艺和植保三大内容,在科研和应用上均具有重大意义:在科研上,它属于应用基础学科,可以为国家生态建设、粮食生产安全以及能源结构调整等方面做出重大贡献;在应用上,它主要研究现代生物技术及植物遗传改良、农业信息技术及植物生产管理、生态环境及植物产品质量安全、植物保护和植物产品贮藏与加工等,同时,综合了农业科技示范园区等现代农业设施和推广体系的建设和发展,在未来的国家生态环境建设及新农村发展中,将呈现广阔的发展远景。
关键词:植物科学;现阶段发展;重要性;发展前景第1章绪论1.什么是植物科学随着农业技术高新化、领域扩大化、生产规模化、经营产业化、管理信息化,将传统农业生产技术与现代生物技术有机结合的专业——植物科学与技术专业由此而生。
2.植物科学的意义本专业学生主要学习农业生物科学、农业生态科学、农业经济和管理科学、植物生产学、植物育种学和植物保护学等基本理论和基本知识,受到植物生产、植物育种和植物保护工作需要的科研、管理等方面的基本训练,具有组织管理种植业生产、进行植物生产技术开发和推广、经营管理农业企业等方面的基本能力。
3.植物科学的研究方向1.植物生理学研究农作物植物激素代谢及其调控、植物激素作用机制、植物激素测定技术、新型植物生长调节剂的研制;植物对矿质离子的吸收与运转及其机制,新型肥料和营养剂的研制;逆境对植物伤害的机制以及农业防灾与减灾。
2.植物生物化学与分子生物学研究植物初生及次生物质代谢规律及其应用;植物生长发育过程中重要大分子的分离纯化、性质、结构及功能;基因工程技术及应用;植物细胞信号转导的分子生物学。
3.环境植物学研究环境因子对植物生长过程的影响、环境污染物对主要农作物的毒性及作用机制、污染土壤及水体植物修复技术及应用、植物生理生化指标对环境污染水平的指示。
植物雌激素的研究

植物雌激素的研究植物雌激素是一类在植物生长发育中起到重要调节作用的植物激素,主要含有雌二醇和雌甾醇两种化合物。
这两种化合物的分子结构与人体内的雌激素相似,从而呈现出类似于植物与动物之间进化上的共同点。
植物雌激素的功能植物雌激素在植物生长发育中有着诸多的功能。
在植物的生殖生长过程中,雌激素可以促进女性雌花的形成和开花,并且能够作为信号分子,调节植物体内各种生理和代谢活动的进程。
除此之外,雌激素还是一种重要的防护物质,在抵御外界环境的胁迫和压力的时候,能够起到重要的保护作用。
植物雌激素的研究历史早在20世纪50年代,就有学者开始探索植物雌激素的研究,更早者可以追溯到20世纪30年代。
但是,由于植物雌激素含量极少,很难从植物中直接提取,因此在研究上遇到了很大的困难。
直到70年代初期,有学者针对半降解植物材料进行了大量的工作,成功从中提取出了大量的植物雌激素。
植物雌激素的研究技术液相色谱-质谱联用技术液相色谱-质谱联用技术是一种常见的分离和检测技术,具有分离精度高、检测灵敏度高的特点。
在植物雌激素的研究中,这种技术得到了广泛的应用。
通过LC-MS/MS技术,可以极为准确地检测出植物中雌激素成分,为植物雌激素的研究提供了有力的手段。
基因编辑技术基因编辑技术,是指对生物基因组的直接编辑,包括基因缺失、基因替换、基因插入等操作。
这一技术的应用具有很大的潜力,可以为植物雌激素的研究提供新的思路和方法。
通过基因编辑,可以精准地调控植物雌激素的合成和分解过程,探究植物雌激素在植物生长发育中的功能及作用机制。
细胞培养技术细胞培养技术是一种常见的分离及培养植物细胞的技术,具有操作简便、样品来源广泛等特点。
在植物雌激素的研究中,细胞培养技术常用于检测植物雌激素在细胞分泌中的变化、雌激素对植物生长发育的调节等方面的研究。
植物雌激素的相关应用现代人的生活方式越来越繁忙和压力重,这也导致了一些生理和心理上的问题。
近年来,有研究指出,植物雌激素含量的增加与心理疾病等方面的改善有着一定的关系。
中药植物雌激素的研究进展

2、应用场景:中药植物雌激素的应用场景尚不够明确,其疗效和安全性仍 需进一步探讨。
3、安全性:虽然中药植物雌激素具有较低的副作用,但仍存在一定的安全 性问题。例如,植物雌激素的长期使用可能增加女性患乳腺癌的风险。因此,需 要加强中药植物雌激素安全性的研究和评估。
木脂素与雌激素的关系主要表现在其可以发挥类似雌激素的作用。木脂素通 过与雌激素受体的结合,可以刺激细胞生长、分化,调节女性体内激素水平,维 持女性生殖系统健康。此外,木脂素还可以抑制酪氨酸酶活性,减少黑色素生成, 具有美白、祛斑的作用。
总之木脂素作为一种重要的天然植物雌激素在保健和治疗中发挥重要作用它 具有多种生物学作用如抗氧化抗炎抗肿瘤等作用与女性的生殖健康关系密切同时 还可以改善女性生殖系统功能缓解月经不调痛经等症状而且木脂素还具有美白祛 斑的作用是一种天然安全的植物雌激素在未来的临床应用中具有广阔的前景
在中药材种植中,植物生长调节剂的检测主要有两个方面:一是检测中药材 中植物生长调节剂的残留量,以确保中药材的安全性;二是检测植物生长调节剂 在中药材生长过程中的作用效果,以指导合理的方法:
植物生长调节剂在中药材种植中存在的问题主要有安全性和作用效果不确定 性两个方面。针对这些问题,解决方法主要有:加强植物生长调节剂的安全性评 价和残留量检测,以确保中药材的安全性;加强植物生长调节剂的作用机理和应 用效果研究,以提高其作用效果和稳定性;同时,还应加强中药材种植过程中其 他农业措施的应用,以减少对植物生长调节剂的依赖。
总之,中药雌激素样作用为治疗更年期综合征提供了新的视角和途径,具有 广阔的研究前景和实际应用价值。希望通过进一步深入研究,为更年期综合征患 者提供更加安全有效的治疗方法。
酶联免疫法(ELISA)测定植物激素含量
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酶联免疫法(ELISA)测定植物激素含量姓名:李希东专业:植物学学号:200808201 日期:09.5.10 成绩:一、实验目的:掌握间接法测定植物激素的原理和方法;了解逆境对玉米根系ABA和IAA含量的影响。
二、实验原理:酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immuno sorbert assay,简称ELISA)是在免疫酶技术(immuno enzymite technique)的基础上发展起来免疫测定技术。
其建立在两个重要的生物化学反应基础之上的,即①抗原抗体反应的高度专一性和敏感性;②酶的高效催化特性。
ELISA把这二者有机地结合在一起,即被分析物先与其相应的抗体或抗原反应,然后再检测抗体或抗原上酶标记物的活性,从而达到定性或定量测定的目的。
间接法是将过量的与蛋白质连接的待测植物激素(实验前将该激素与牛血清白蛋白等蛋白质连接成[激素一蛋白质复合物])吸附在固相支持物上,然后加入待测植物激素和相应抗体,使抗体与待测植物激素及激素蛋白质复合物结合,再加入酶标抗体(标记酶与非特异第二抗体的复合物),就形成〔蛋白质·激素·第一抗体·第二抗体·酶复合物〕,加入底物后就生成有色产物,测定其吸光率,可计算待测抗原的量。
如果抗体、激素一蛋白质复合物和酶标抗体的量一定,并且[激素·蛋白质复合物]和待测激素的总量超过抗体的量,那么生成的[蛋白质·激素·第一抗体·第二抗体·酶复合物]的量就受待测激素含量的限制,因此待测抗原的量将与吸光率成反比。
图A表示间接酶联免疫方法的基本原理:A.间接酶联免疫原理示意图示反应板(固相载体)示激素特异抗体(一抗)示激素(抗原)示非特异二抗示蛋白质·激素复合物示标记酶本实验所采取的方法,则是利用游离抗原和吸附抗原与游离抗体的竞争性结合反应,它的原理可用下式表示:Ab十H十HP=AbH十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一蛋白质复合物。
高效液相色谱法快速分析植物内源性激素
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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。
植物生物化学检测技术

植物生物化学检测技术随着科学技术的不断发展,植物生物化学检测技术在现代农业、生态环境保护等领域扮演着重要的角色。
通过检测植物体内的生物化学成分,我们可以获得关于植物生长状态、病虫害防治等方面的有价值的信息。
本文将介绍植物生物化学检测技术的原理、方法和应用。
一、植物生物化学检测技术的原理植物生物化学检测技术主要基于植物体内生物分子的特性和相应的分析方法。
植物身上包含众多的生物化学物质,如蛋白质、核酸、酶、激素等,它们在植物的生长、发育和抵抗病害过程中发挥着重要的作用。
通过对这些生物化学物质的检测和分析,我们可以了解到植物的健康状况、适应性以及如何更好地调控。
二、植物生物化学检测技术的方法1. 蛋白质分析技术蛋白质是植物生物体中最丰富的生物分子之一,具有多种生物学功能。
蛋白质分析技术通过电泳、免疫学、质谱等方法,对蛋白质的结构、功能和数量进行检测和分析,以研究植物在不同环境下的生理变化、代谢通路以及蛋白质与环境胁迫的相互作用等。
2. 核酸检测技术核酸是植物基因组的主要组成部分,具有遗传信息的传递和表达功能。
核酸检测技术包括PCR、实时荧光定量PCR、基因测序等,通过对植物体内的基因进行检测和分析,可以了解到植物的基因型、基因表达水平以及与环境因素之间的关系。
3. 植物激素分析技术植物激素是植物内源性的低分子有机物,对植物的生长、发育和代谢过程起着关键作用。
植物激素分析技术利用高效液相色谱、气相色谱-质谱等方法,对植物激素的种类、含量和变化趋势进行检测,以研究植物内源激素的合成、传输和响应机制。
三、植物生物化学检测技术的应用1. 农业领域植物生物化学检测技术在农业生产中有着广泛的应用。
通过对作物体内的养分含量、抗性指标以及农药残留等进行检测,可以帮助农民科学施肥、选择适宜的抗性品种以及合理使用农药,提高农业生产的效益和质量。
2. 生态环境保护植物生物化学检测技术在环境保护中也发挥着重要的作用。
通过对植物体内有毒物质的检测和分析,可以及时发现和评估环境中的污染状况,并指导环境的修复和改善。
植物激素定量分析方法
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(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(Plant_hormones)

由于植物激素在体内没有十分专一的合成部位,不象在动物中那 样,通过切除或移植腺体的方法,以调节激素的水平。采用基因工 程的方法,就使人为的控制激素在植物体内的合成成为可能。
Spena,Romano (1991)在导入之中基因的烟草、马铃薯和拟南芥 植物内都有表达,结合态IAA含量增加,游离态IAA含量下降。对照 相比,可明显低发现,含iaaL基因的马铃薯和烟草的顶端优势减弱, 初生根减少,叶生长不正常。 将iaaM和 iaaH基因从农杆菌Ti质粒上克隆下来,再与组织特异性 不同的起动子相结合,然后通过农杆菌载体整合到矮牵牛的基因组 中,获得了矮牵牛转基因植株。 将花椰菜花叶病毒19S起动子与iaaM引入植物后,iaaM基因在所有 植物组织中都能表达,组织中IAA和吲哚已酰胺的含量比未转基因 的对照植株增加10~100倍。在形态上也发生很大变化,顶端优势 加强,不定根增多等典型的生长素反应。
二、植物激素的种类及相互之间的作用 目前公认的植物激素有五大类: 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯、脱落酸。 植物体内存在油菜甾体类(BR)、多胺(PA)、茉莉酸 (MJ)、水杨酸(SA)、寡糖素等也具有近似激素的特性。 我国科学家发现玉米赤烯酮等 起初人们认为某一种植物生理作用具有专一性。例如生长素 促进细胞体积扩大;赤霉素促进茎伸长生长;细胞分裂素促 进细胞分裂;脱落酸促进休眠以及乙烯促进果实成熟等。后 来发现上述每一种生理现象的控制因素极为复杂,不是一种 激素起一种作用,是各种激素之间相互作用的综合表现。
基因4编码异戊烯基转移酶(ipt),这个酶催化细胞分裂素生物合 成中最重要的一个限速反应。
除农杆菌外,从假单孢菌也分离出iaaL(吲哚已酰赖氨酸合成酶), 可用以转化植物,可以选用不同的起动子(promoter)来控制基因的 表达活性,从而提高植物体内激素的合成,或降低体内的激素水平, 以便能更深入地研究激素地作用机理,有效地控制植物地生长发育。
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。
植物激素生理作用与检测技术的研究现状及进展

基 因编码 一个 细胞 色素 P 5 单加 氧 酶 , 酶参 与 了赤霉 素 40 此 介 导 的S R1 L 降解 和赤 霉素合 成 的反 馈调 控 , 从而 调控水 稻
节 间的生长 发育 。
研究 表 明A A 以降低L R ( B可 E 叶片伸展 率 ) , 诱导抗 旱
安 徽 农 学 通 报 ,A h i giSiB l2 1 ,60 ) n u r. c. u1 0 01 (8 A .
3 5
植 物 激素 生 理作 用 与检测 技 术 的研 究现 状及 进 展
房 凯
( 北京林 业大学 , 北京 1 0 8 0 0 3)
摘 要 : 物激 素作 为植物体 内的痕 量分子 , 于调 节植物 的各种 生长发 育过 程和 环境 的应答 具有十 分重要 的 意 植 对 义, 因此对 于植物 激素 的检 测技术 就要 不断创 新和提 高。 综述 了植物 激素 的生 理作 用和各 种检 测技术 的研 究现状
e v r n n e p n e S h y a en c s a y t o tn o s y i n v t n mp o e t e d t c i n t c n l g . e r c n n io me tr s o s , O t e r e e s r c n i u u l n o a e a d i r v h e e t e h o o y Th e e t o o a v n e n p y i lg c l c i n o l n o mo e n a i t f e e to e h o o y r e i we n t i p p r d a c si h so o i a t fp a t r n sa d av re y o t c i n t c n l g swe e r v e d i h s a e . a o h d Ke r s y wo d :De e to e h o o y Ph so o ia c i n P a th r n s t c i n t c n l g ; y i l g c l to ; l n o mo e a
植物激素的测定方法
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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。
质谱技术在植物内源激素检测中的应用(综述)
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五 带槛纳钭学 2010,9(169—3 熬 ;= S 绑 3 4: 7 ; z
质谱技术 在植 物 内源激 素检测 中的应用 ( 述) 综
陈 菲 ,陈丽璇 ,刘鸿洲 ,陈 淳
( 福建省亚热带植物研究所 福建 省亚热带植 物生理生化重点公共 实验室 ,福建 厦门 3 10 ) 6 0 6 摘 要 : 物 内源激素对植 物的各种生理活动具有显著的调节作 用 , 植 但含 量极 少 ,对其进行 超微 量定量检 测具
(ui yL b r oyo h s lg n ice i yfr u t pcl l tFj nIs t eo u t pc oay X a e F j nKe aoa r f yi o ya dBo h m s br i a , ui tu f b oia B t , im n a t P o r t o S o aP n a ni t S r l n 3 10 , ui hn ) 6 06 Fj nC ia a
C ) K 、乙烯( hl e、脱落酸( sic c , B ) e y n) t e a c i ai A A 。除此之外 ,近年来发现植物体内还存在油菜素内酯 b s d ( as o d , R 、 b s n l eB )多胺(o a ie、 r i i p l m n)茉莉酸( s oi ai,A 、 y j m n d J )植物多肽激素( at o pp d o o e a cc p l et e r n) l p y i hm n 等 天然激 素 。 ¨ 植物 内源激素在植物生命活动中起着重要的调控作用 ,影响细胞分裂 、伸长和分化 ,也影响各个 器官的生长 、成熟和衰老 ,对植物的休眠、萌发 、开花 、成熟 、落叶 、衰老以及生理、生化 、形态反 应等 都有 直接 或 间接 的作用 L 】 而 ,内源激 素在 植 物体 内的含量 很低 ,一 般 1g鲜 重 的植 物材 料 中 2 。然
植物激素分离纯化及HPLC分析研究进展
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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
1 3 2
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22 第 —期 0 年 34 1
tn swih H PL e t t C. I l fe he rf r n e if r a in t h e ae e e r h r . twilo frt ee e c n o m to o te rlt d r s a c e s Ke y wor ds:P a th r o e;io ain a d p rfc to l n o m n s l to n u i a in:HPLC i
Ab t a t h sp p rs mma ie h r g e s i h s lt n a d p r c t n o l n o mo e n n lss o h i Ol s r c :T i a e u r d t e p o r s n te ioa i n u i ai fp a th r n s a d a ay i ft erC I z o i f o —
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 。
植物生理复习题
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一、光合作用的气孔与非气孔限制,如何判断?气孔限制值的计算方法,优缺点。
气孔限制:由于不良环境造成的气孔关闭,使气孔阻力增大,从而导致叶片光合速率下降非气孔限制:不是由于气孔关闭引起的,由于同化力不足,叶肉光合活性下降等原因引起的光合速率变化气孔限制、非气孔限制的判据Ci和Ls的变化方向:Ci下降和Ls上升表明气孔导度降低是主要原因Ci上升和Ls下降表明主要原因是非气孔因素气孔限制值计算1、根据阻力值计算:测出CO2扩散的总阻力、气孔阻力和叶肉阻力,则可算LsLs=1-Ci’/Ca’(Ls变化在0~1之间)。
缺点:只适用于CO2供应为限制因子的情况,即Pn—CO2曲线的直线上升阶段。
2、根据光合值的计算:Ls=1-A/A0(A0为Ci’=Ca’)。
优点:计算值可以避免对气孔限制值的过分夸大。
缺点:必须测出Pn-Ca’与Pn-Ci’两条曲线,手续麻烦;逆境下光合很弱,Pn值太小,计算误差太大,甚至难以计算。
二、叶绿素荧光诱导动力学曲线,可以测定哪些叶绿素荧光参数?有何意义?叶绿素荧光诱导动力学曲线是指:经过暗适应后的叶片从黑暗中转入光下叶片的荧光产量随时间而发生的动态变化称Kautsky效应,荧光的这种动态变化所描绘出的曲线即Kautsky曲线。
暗适应的植物叶片的荧光诱导动力学曲线(A:快相动力学 B:慢相动力学)可以测定的参数有:Fo:最小荧光(基础荧光或原始荧光),是PSⅡ反应中心处于完全开放时的荧光产量。
Fo’:光适应下初始荧光。
Fs:稳态荧光。
Fm:最大荧光,是暗适应的光合机构全部PSⅡ中心处于完全开放时的荧光产量。
Fm’:光适应下最大荧光。
Fv=Fm-Fo:可变荧光,暗适应最大可变荧光,反映QA的还原情况。
Fv’=Fm’-Fo’:光适应下可变荧光。
Fv/Fm:暗适应下PSⅡ最大光化学效率,反映PSⅡ反应中心最大光能转换效率。
Fv’/Fm’:光适应下PSⅡ最大光化学效率。
反映有热耗散存在时PSⅡ反应中心完全开放时的化学效率。
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生命科学Chinese Bulletin of Life Sciences第22卷 第1期2010年1月Vol. 22, No. 1Jan., 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@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:ARecent development in determination of plant hormonesBAI 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38生命科学第22卷害时,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。