植物激素检测



一、概述

独脚金内酯(Strigolactone,SLs)是一类具有倍半萜内酯结构特征的植物信号分子,已被确定为一种新型的植物激素。研究发现,SLs具有调控植物种子萌发、光形态发生、叶片衰老以及根枝构型等生理功能。SLs的生物合成、信号传导和代谢路径也成了近年来生物学家的关注热点。然而,由于SLs在植物体内含量很低且植物基质非常复杂,制约了SLs研究的深入。此外,SLs的性质不稳定,对外界条件敏感,因此建立灵敏稳定的SLs定量分析方法,对于研究SLs分子作用机制是十分重要的。目前,SLs的检测平台包括气相色谱-质谱(GC-MS)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)联用技术。由于SLs的沸点较高,需要化学衍生后才可进入GC-MS进行分析,但SLs的化学稳定性差,在化学衍生过程中部分SLs可能会发生分解。相比GC-MS法,LC-MS/MS法不需要对分析物衍生化即可直接分析检测,高效快速。



二、服务指标

序号指标CAS号基于液质联用检测方法样品要求
1独脚金内酯(epi-5DS)139540-45-7外标法植物鲜样/种子



三、独脚金内酯的结构

SLs属于类胡萝卜素衍生物,是一类倍萜烯类小分子化合物。SLs是由α,β-不饱和呋喃环(D环)和三环内酯(ABC三环)通过烯醇醚键(Enoletherbridge)耦合形成稳定的四环结构,构成SLs的碳骨架。目前,根据其立体结构可将SLs分为两类,一类SLs的BC环与(+)-独脚金醇的立体结构相同,这一类被称作独脚金醇家族;另一类SLs的BC环则与(-)-列当醇的类似,被称为列当醇家族独脚金醇家族的C环构型为β构象,称为构型Ⅰ;列当醇家族的C环位置是构型Ⅰ的对映异构体(enantionmerofstructure-Ⅰ,ent-Ⅰ),称为构型Ⅱ;而构型Ⅲ是构型Ⅱ的差向异构体(epimerofstructure-Ⅱ,epi-Ⅱ)。由于每种构型的A、B 环都可以通过羟基化、环氧化、甲基化等进行修饰。因此,独脚金内酯的种类多样。目前,人工合成的独脚金内酯类似物主要有GR3、GR7和GR24等,其中以GR24活性最高,应用最广。



四、与其他植物激素的互作

1、与生长素的相互作用

生长素和独脚金内酯之间存在复杂的相互作用,生长素对SLs生物合成有积极的影响,SLs反过来也能影响生长素的生物合成和转运,并调节芽的生长。外源生长素可以提高分蘖节中D10、D17和D27的表达水平,在SL生物合成突变体中显示编码SL生物合成酶的基因转录水平升高,在这种现象MAX1、CCD7、CCD8和LBO转录中都可以检测到。反之,外源GR24在拟南芥植株上的应用导致了CCD7和CCD8转录水平的下降。水稻去顶处理后添加IAA可恢复D10基因的表达,而仅去顶处理则降低了D10的表达,说明极性生长素运输流调控了水稻SL的生物合成。


2、与脱落酸的交互作用

植物激素可以通过协同调控响应非生物胁迫,如ABA、油菜素内酯(Brassinolide,BRs)和细胞分植物激素可以通过协同调控响应非生物胁迫,如ABA、油菜素内酯(Brassinolide,BRs)和细胞分裂素等。在植物干旱胁迫响应中,植物激素ABA起着基础性作用。ABA水平的升高主要是由于9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)家族活性的增加,该家族可催化ABA合成中的限速步骤。独脚金内酯和ABA都参与了类胡萝卜素裂解,且都来源于1个共同的底物———类胡萝卜素,因此,独脚金内酯和ABA代谢之间的关联是必然。SL和ABA通路的相互连接可能是通过D27蛋白实现的。


独角金内酯与其他激素互作参与植物非生物胁迫的调控网络


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