農業代謝服務
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農業代謝服務 - 植物激素檢測

    

    產品簡介

邁維代謝建立了一種基于LC-MS/MS平臺的植物激素分析方法,高通量檢測包括生長素 (Auxin)、 赤霉素(Gibberellines,GAs)、細胞分裂素 (Cytokinins,CKs)、脫落酸 (Abscisic acid,ABA)、茉莉酸 (Jasmonates,JA)、水楊酸 (Salicy acid,SA)在內的6大類植物激素。定量分析采用同位素稀釋法,可獲得植物激素絕對含量。通過高效的樣品預處理技術對植物激素進行富集、純化,結合超高效液相色譜(UPLC)出色的分離能力和串聯質譜(MS/MS)的高選擇性,可有效降低復雜的樣品基質對檢測的干擾,進而提高植物激素的檢測靈敏度,確保分析結果的可靠性。 

 

  • 應用領域
  • 植物激素定量分析
  • 植物響應逆境分子機制研究
  • 植物生長發育研究
  • 植物農藝性狀精細調控網絡研究

  • 技術特點
  • 高通量,同時檢測6類植物激素;
  • 高靈敏,精確定量植物激素含量;
  • 檢測結果重復性好;
  • 技術路線

 

植物激素檢測樣品要求

1.樣品類型
a.細胞,取樣后離心,去除培養基,立即放入液氮中,之后-80°保存;
b.葉片、莖、花等,取下后立即放入液氮中,之后-80°保存;
c.果實的果肉、果皮等,如果野外現場不具備分離條件,需盡快(30 min內)轉移至室內,分離樣品放入液氮中,之后-80°保存。

2.混合取樣
每份樣品混合來自至少3株以上的組織。以水稻葉片為例:取同一時期,表型基本一致的同一個部位的1片葉片,同時取6株,放到鉆孔的10ml離心管中,并迅速放入液氮中。

3.樣品重量和重復
新鮮的、干凈的植物樣品(鮮樣),樣本建議量>1g,最少量>0.6g。
準備3份及以上生物學重復。

4.儲存和運輸

采摘樣品后立即用液氮速凍,統一使用5mL或15mL 質量較好的離心管(根據樣本類型、大小選擇離心管規格),裝入樣本足量干冰運輸至公司。所有盛裝樣品的管子需在常溫下用馬克筆清晰標注樣品名稱(若冷凍溫度下標注,再拿出來一般就看不清楚了)。另外,由于植物對損傷的應激反應會影響植物激素含量,為得到準確并符合預期的結果,盡量減少植物樣品在常溫下的暴露時間。

 

 

 

[案例一] 水稻BC12/GDD1基因對赤霉素生物合成的影響機制研究[1]

研究人員在水稻中發現了一個種子及各器官都明顯變短的突變體gdd1,生理學實驗表明,突變體對赤霉素應答正常且外源施加可以恢復其表型,結合遺傳學分析,證明gdd1為一個新的赤霉素合成缺陷突變。研究人員通過圖位克隆分離了GDD1基因,證明該基因位于9號染色體,編碼一個kinesin類型的馬達蛋白BC12。基因芯片分析顯示,gdd1突變體中赤霉素合成的關鍵基因KO2的轉錄水平明顯下調。通過生物信息學分析、EMSA和ChIP證明,GDD1可以與KO2的啟動子結合,并具有轉錄因子活性,由此認為GDD1的靶基因是赤霉素合成的關鍵基因KO2。進一步借助毛細管電泳和質譜鑒定,證實突變體中赤霉素合成減少。這一發現揭示了赤霉素合成調節的新模式,為馬達蛋白在動植物細胞生長和細胞分裂中的功能研究開辟了新的途徑。GDD1基因在分子育種中具有潛在的應用前景。

圖1. gdd1型基因缺陷水稻的表型特征描述及赤霉素的含量變化
 
 

[案例二]NAC26介導JA的合成參與葡萄抗旱機制研究[2]

研究者從抗寒旱種質資源山葡萄(Vitis amurensis)中克隆了NAC家族基因VaNAC26,并對VaNAC26在非生物脅迫中的功能以及可能的調控機制進行了研究。研究發現,該基因可提高植株在干旱脅迫下活性氧清除能力。擬南芥microarray芯片分析發現,茉莉酸(JA)合成關鍵基因以及JA信號通路相關基因均有顯著上調,而過表達VaNAC26的擬南芥在正常狀態下葉片JA含量均顯著高于野生型,說明該基因可能通過提高JA合成途徑調控植物耐旱性。另外,在干旱條件下山葡萄葉片中JA含量同樣顯著上升,說明山葡萄的內源JA同樣參與了其干旱脅迫應答。

圖2. 材料中檢測JA的含量(WT和VaNAC26超表達植株)

參考文獻

  • 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 Dwar?sm 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.
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