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生理生化检测：解锁植物激素的秘密

来源：花匠小妙招时间：2025-09-07 22:27

植物激素（Phytohormone）又称为植物天然激素或植物内源激素，是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑制）自身生理过程的有机化合物。在植物的生命过程中，植物激素调控着生长发育的每一个环节。从细胞的分裂增殖，到组织器官的分化形成；从花芽的孕育萌发，到花朵的绚烂绽放；从果实的青涩生长，到成熟后的丰硕收获，植物激素都发挥着不可或缺的作用。

一、植物激素的常见类型及其作用

名称

定义

作用

生长素（AUXs）

是最早发现的一类植物激素，主要在植物的茎尖、根尖、幼叶、发育中的种子等生长旺盛的部位合成，化学本质是吲哚乙酸（IAA）。

促进生长：促进细胞的伸长和分裂。

促进生根：诱导植物插条生根，提高扦插成活率。

防止落花落果：在农业生产中，可利用生长素类似物防止棉花、苹果等作物的落花落果，提高坐果率。

细胞分裂素（CK）

腺嘌呤的衍生物，常见的有玉米素、激动素等。主要在根尖合成，然后运输到地上部分发挥作用。

促进细胞分裂：促进细胞分裂

延缓衰老：能够延缓植物叶片等器官的衰老。

促进侧芽发育：可以解除植物的顶端优势，促进侧芽的生长发育。

乙烯（ETH）

一种简单的气态植物激素，其化学结构为 C2H4。植物的各个部位都能合成乙烯，但在成熟的果实、衰老的组织、受伤的部位等含量较高.

促进果实成熟

促进衰老和脱落

调节生长发育：参与植物的生长发育过程，在一些植物中，乙烯可以抑制茎的伸长生长，使植株矮化。

赤霉素（GAs）

广泛存在于植物界的四环二萜类化合物，已发现有 100 多种，其中最常见的是赤霉酸。

促进茎的伸长生长

打破休眠：打破种子、块茎等的休眠，促进萌发。

诱导开花：对一些需要低温或长日照才能开花的植物，赤霉素可以代替这些环境条件诱导其开花。

脱落酸（ABA）

是一种含有 15 个碳原子的倍半萜烯化合物，简称 ABA。主要在植物的根冠、萎蔫的叶片等部位合成，是一种重要的植物逆境激素。

促进休眠：能诱导植物种子和芽进入休眠状态，以度过不良环境。

促进脱落：可促进植物叶片、果实等器官的脱落。

提高抗逆性：在干旱、高盐等逆境条件下，植物体内脱落酸含量增加，使植物气孔关闭，减少水分散失，同时增强植物对逆境的适应能力。

油菜素甾醇类（BRs）

是一类环戊烷多氢菲，其结构与动物甾体激素相似，常见的油菜素甾醇类物质有油菜素内酯（BL）、表油菜素内酯（epi-BL）等，其中油菜素内酯是活性最强、研究最为深入的一种。

促进生长发育：能够促进细胞的伸长和分裂，可使植物的茎增粗、叶片增大、根系更加发达，从而提高植物的生物量和抗倒伏能力。

提高抗逆性：增强植物对多种逆境条件的适应能力。提高植物的抗氧化能力、渗透调节能力和膜稳定性等。

促进光合作用：可提高植物叶片的叶绿素含量和光合效率，增加二氧化碳的同化速率，促进光合作用产物的积累和运输。

参与植物生殖过程：促进花粉萌发、花粉管伸长、果实发育和种子成熟等，提高作物的产量和品质。

二、植物激素常见检测方法

1、生物检测法

生物检测法利用植物激素对植物组织或离体器官产生的特异性反应，来间接检测其含量。比如，生长素能使燕麦胚芽鞘弯曲生长，我们可通过测量胚芽鞘弯曲的角度，大致判断生长素的活性强弱。赤霉素能促进大麦种子萌发，可根据种子萌发的速度和数量评估赤霉素的含量。但不同结构的赤霉素、生长素或激动素对不同生物检测法的响应有差异，有时可能无法准确测出。由于它能检测植物激素的活性，所以常用于植物激素的定性分析，也常与其他检测方法结合使用。

2、气相色谱法

气相色谱法是通过与标准样品共色层分离来鉴定植物激素含量。在操作时，先将待测样品制成易挥发的甲基化和三甲基硅烷化衍生物，然后注入气相色谱仪。在仪器中，样品会在载气的带动下，通过装有固定相的色谱柱，由于不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同，它们会按顺序分离，进入检测器产生信号，根据信号的峰面积或峰高与标准样品对比，就能确定植物激素的含量。乙烯是气体且含量较小，所以在乙烯的测定中，气相色谱法比较常用。然而，该方法无法排除杂质与标准品的共色层分离，会影响检测的准确性。

3、酶联免疫法

酶联免疫法是把抗原或抗体与酶结合形成酶标抗原或抗体。检测时，将其与受检标本中的抗体或抗原按步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应，通过洗涤除去未结合物质，然后加入酶反应的底物，底物被酶催化生成有色产物。由于酶的催化效率高，能放大反应效果，所以可根据颜色反应的深浅进行定性或定量分析。例如，在检测生长素时，先将生长素抗体固定在固相载体上，加入含生长素的样品，再加入酶标生长素，经过反应和洗涤后，加入底物显色，通过测量光密度值确定生长素含量。但此方法抗体制备复杂，且检测中难以排除交叉反应，对检测准确性有一定影响。

4、高效液相色谱法

高效液相色谱法与不同检测器结合，能直接分析多种植物激素。其原理是利用高压输液泵将流动相（溶剂）以稳定的流速通过装有固定相的色谱柱，样品被注入后，在流动相的带动下，不同的植物激素因在固定相和流动相中的分配系数不同而分离，然后依次通过检测器，检测器会根据植物激素的物理或化学性质产生信号，从而确定其含量和种类。这种方法具有分离效率高、分析速度快、检测灵敏度高等优点，是目前应用较广泛的植物激素检测方法之一，除乙烯外的其它植物激素均可以采用高效液相色谱法进行检测。

5、质谱法

质谱法中的液质联用（LC-MS）和气质联用（GC-MS）克服了高效液相色谱和气相色谱在植物激素定性和定量方面的局限性，成为普遍认可的检测方法。GC-MS 具有选择性好、专一性强、灵敏度高等特点，它通过将样品气化后进入质谱仪，根据离子的质荷比进行分离和检测。但它对样品的纯化要求很高，且样品需要衍生化处理。而 LC-MS 以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统，样品在质谱部分和流动相分离后被离子化，再经质量分析器将离子碎片按荷质比分开检测。它不需要衍生化处理，简化了操作步骤，缩短了检测时间，因此更适用于植物激素的检测（除乙烯外）。

三、不同植物激素与研究方向的关系

激素指标

研究方向

吲哚乙酸、脱落酸、细胞分裂素、赤霉素、油菜素内脂

用于植物生长发育，包含分化、成熟衰老、凋亡等研究

水杨酸、脱落酸、乙烯前(ACC)、赤霉素

用于抗旱、耐盐、抗寒冷等非生物胁迫研究

水杨酸、水杨酸甲酯、茉莉酸、茉莉酸甲酯

用于抗虫、抗病等生物胁迫研究

茉莉酸、赤霉素、脱落酸、生长素

用于种子萌发与休眠研究

四、植物激素相关检测指标推荐

检测类型

常见检测指标试剂盒推荐

植物激素

吲哚乙酸/生长素 IAA

吲哚-3丁酸 IBA

吲哚乙酸甲酯 MeIAA

3-吲哚甲醛 IAld

3-吲哚甲酸 l3CA

脱落酸 ABA

茉莉酸 JA

茉莉酸甲酯 MEJA

12-氧植物二烯酸 12-0PDA

(茉莉酸-异亮氨酸) JA-ILE

(二氢茉莉酸) 2HJA

水杨酸 SA

水杨酸甲酯 MESA

二氢玉米素核苷 DHZR

玉米索核苷 ZR(CZR、tZR)

玉米素(ZT) Zeatin (c2、tZ)

异戊烯基腺嘌呤 IP

吲哚丙酸 IPA

赤霉素合成酶 GAS

褪黑素 MT

柠檬酸合成酶 CS

油菜素内酯(BRS) 6DCS

独角金内酯5DS 5DS

ACC合酶 ACS

乙酰辅酶A羧化酶合成酶 ACC

五、小结

植物激素作为植物生长发育的关键调节因子，在农业、园艺和植物科学研究等多个领域都具有不可替代的重要意义。从农业增产增收，到园艺花卉产业的发展，再到植物科学研究的深入，植物激素的研究成果为我们带来了诸多实际应用和理论突破，为解决全球粮食安全、环境保护等重大问题提供了新的思路和方法。派森诺竭诚为大家提供植物激素研究中涉及的各类试剂、耗材和设备，助力每一位生命科学实验室的科研人收获属于自己的完美实验结果，逐梦高分文章~

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