碳纳米纤维/碳纤维快速分析光质对植物激素的影响

碳纳米纤维/碳纤维快速分析光质对植物激素的影响

论文摘要

内源性植物激素是天然存在的具有高生物活性的小分子化合物,在低浓度下发挥作用,通过激素信号途径交互作用调控植物生长发育全过程。全面同时定量分析多类植物激素,将有助于阐明植物激素在信号转导调控植物生长过程中分子作用机制,对提高农作物产量起革命性的推动作用。此外,植物受到所处的生存环境等外界刺激也会影响植物激素的时-空分布以调节其对环境的适应能力。光是一种重要的环境信号,调控植物的不同生长发育过程。在这些光调节过程,多种激素信号途径经常被光调节并影响植物的形态结构和生长发育,植物中的激素水平也可以作为影响光反应的内源性线索。明确光介导植物激素的变化作用机制,是改变农作物生长形貌和生长周期的工作基础。在植物体内激素存在的部位及其含量水平是植物激素调控植物生长的关键,因此精准定量分析激素含量和时-空分布变化,是认知和调控植物生长发育的关键。但由于植物基质复杂,激素含量低,浓度分布范围广,同类植物激素结构相似难以分离,激素不稳定易分解,在植物各个器官呈动态分布等因素,准确、实时分析检测植物激素在植物中的动态变化也是一种挑战。传统的样品前处理方法如液液萃取、固相萃取、酶联免疫吸附检测和免疫亲和萃取等不能满足超微定量分析的需求,而固相微萃取法集采样、萃取、浓缩和进样于一体,易于实现自动化。利用机械强度、稳定性好,比表面积大的纳米材料作为固相微萃取头是提高固相微萃取选择性、灵敏度和实用性的关键。针对以上几点问题,本论文以基于碳纳米纤维/碳纤维的固相微萃取法,联用高效液相色谱-串联质谱法实现了十二种酸碱性植物激素的同时定量分析,并利用稀土光源设置不同光质处理,研究光质对家独行菜中内外源植物激素含量的调控作用,为家独行菜的光控设施栽培提供理论依据。主要开展了以下研究工作:1.利用化学气相沉积法,在碳纤维表面均匀生长了碳纳米纤维,制备的纤维呈多孔结构,大大提高了萃取头的比表面积,加快植物激素从植物样品中的富集速度,使固相微萃取的吸附解吸过程三分钟内完成。2.建立了一种固相微萃取方法,对植物中痕量、超痕量酸碱性植物激素同时选择性萃取。通过对固相微萃取参数和色谱分离方法与质谱检测方法的优化,检测灵敏度达到0.01-5.77 ng mL-1,回收率为83.77-116.87%,相对标准偏差(RSD)在13.14%以下。结果表明本方法具有操作简单、适用性强、灵敏度高等优点。3.光质和光照强度对植物中内外源植物激素的含量均有影响,本论文采用不同比例的红光、蓝光的稀土光源,设施6 h、12 h、18 h、24 h、36 h、48 h光照处理。结果表明红光处理家独行菜时,玉米素、茉莉酸、赤霉酸和水杨酸含量明显增加,6-苄基腺嘌呤和激动素含量增加幅度不明显,有时还存在含量降低情况。蓝光处理家独行菜时,6-苄基腺嘌呤、茉莉酸和水杨酸含量增加幅度较大,激动素和玉米素含量降低。本研究结果对家独行菜等植物的光照调控与规模化生产具有一定的指导意义。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 植物激素检测难点和需求
  •   1.3 植物激素的分析方法
  •   1.4 样品前处理技术
  •   1.5 碳纳米纤维/碳纤维在固相微萃取的应用
  •   1.6 分析检测方法
  •   1.7 论文选题依据、意义及研究内容
  • 第二章 实验部分
  •   2.1 仪器与试剂
  •   2.2 制备碳纳米纤维/碳纤维
  •     2.2.1 碳纤维除浆
  •     2.2.2 酸化碳纤维
  •     2.2.3 制备碳纳米纤维/碳纤维
  •   2.3 培养植物
  •   2.4 制备植物样品预萃取液
  •   2.5 固相微萃取过程
  •   2.6 仪器分析条件
  • 第三章 结果与讨论
  •   3.1 碳纳米纤维/碳纤维的表征及稳定性评价
  •   3.2 优化固相微萃取参数
  •     3.2.1 优化淋洗碳纳米纤维/碳纤维及解吸溶剂
  •     3.2.2 优化预萃取液pH值
  •     3.2.3 优化吸附方式
  •     3.2.4 优化吸附时间和解吸时间
  •   3.3 方法评价
  •   3.4 检测实际样品
  •   3.5 不同光质对植物激素的影响
  •   3.6 方法对比
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王李原

    导师: 李东浩

    关键词: 碳纳米纤维,碳纤维,固相微萃取,植物激素,光照调控,家独行菜

    来源: 延边大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,化学,材料科学

    单位: 延边大学

    分类号: Q946.885;O657.63;TB383.1

    总页数: 48

    文件大小: 5317K

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