水稻中獨腳金內酯的結構鑒定方法
獨腳金內酯(Strigolactones,SLs)是一種新近研討發現的按捺植物分枝的新式植物激素。水稻是世界上重要的糧食作物,為世界上一半以上的人口供給首要食物,因而水稻產值直接影響各國的糧食安全,而分蘗是決議水稻產值的重要因素之一。因而對水稻中已知或不知道的SLs進行結構判定,探求環境營養狀況(如磷鉗制)對SLs組成和排泄,以及水稻分蘗的影響,以期在農業生產上為經過SLs來調控水稻合理株型,進步水稻產值的應用供給理論依據。 本試驗以粳型慣例稻日本晴、SLs組成缺少型突變體d10和SLs不靈敏型突變體d14為資料,經過高分辯質譜對水稻中內源SLs進行結構判定,建立了一種液相色譜-串聯質譜法對水稻中SLs的檢測辦法,并使用此辦法對水稻中獨腳金內酯在磷鉗制應用上的規則進行驗證。
成果如下:
1、在水稻根和根排泄物中判定出了一種SLs,5-脫氧獨角金醇。首要經過TSQ Quantum液質聯用儀對水稻中SLs及其衍生物進行開始挑選,得出10個能產生SLs一起結構D環對應的特征離子m/z=97的剖析物m/z=266,282,294,298,315,317,331,347,352,405。因而開始以為這10個剖析物可能是SLs。然后經過LTQ-Orbitrap高分辯質譜對這10個剖析物進行結構判定。先對水稻根和根排泄物進行全掃描及相關剖析,成果得出這10個離子中只要m/z=331剖析物為獨腳金內酯或其衍生物此剖析物,并判定出了剖析物的分子結構。再對水稻根和根排泄物樣品進行m/z=331的子離子掃描,依據子離子m/z=97結構信息對全掃描得到的m/z=331剖析物的結構進行進一步確證,也進一步證明此化合物為獨腳金內酯。依據文獻資料,咱們在水稻根和根排泄物中判定出的獨腳金內酯為5-脫氧獨腳金醇。
2、建立了水稻中SLs的HPLC-MS/MS檢測辦法。優化并斷定了佳的質譜和色譜檢測條件,試驗終斷定在正離子模式下對剖析物進行監測,選用水溶液-乙腈進行二元梯度洗脫。一起還研討了水稻根、莖和根排泄物中SLs的前處理辦法,研討標明,乙腈水溶液對水稻根、莖樣品中SLs的提取作用好,再經過Florisil固相萃取柱凈化能夠有用消除基質效應;水稻根排泄物中的SLs經過Plexa固相萃取柱-Florisil固相萃取柱接連凈化法能夠減小基質效應,取得較好的峰形和較高的回收率。對建立的此檢測辦法進行點評,剖析物GR24在0.5~1000μg/L濃度范圍內,線性杰出,相關系數為0.9972;在根、莖樣品2μg/kg、4μg/kg和8μg/kg添標水平,及根排泄物樣品0.01μg/L、0.02μg/L和0.04μg/L添標標水平下,均勻回收率在80%-102%之間,RSD%小于7.2%;水稻根、莖和根排泄物中GR24的辦法檢出限(S/N≥3)別離為為20pg/g、50pg/g和0.5ng/L。在以GR24為研討對象建立的檢測辦法的基礎上,挑選判定出5-脫氧獨腳金醇的另一個子離子,將它和特征離子別離作為定性離子和定量離子,建立了水稻中SLs的液相色譜串聯質譜的檢測辦法。
3、對水稻中SLs的功用和SLs在磷鉗制應用上的規則進行了驗證。經過對三個品種進行外施1μmol/L GR24的處理試驗,充沛證明了SLs有按捺水稻分蘗的功用,一起SLs信號傳遞對SLs功用的發揮是有必要。本研討磷鉗制試驗下測得的水稻根和根排泄中5-脫氧獨腳金醇的含量及水稻分蘗數目的改變規則和Mikihisa Umehara等文獻報導的,對應試驗資料對應目標的改變規則完全符合,所以也就是驗證了Mikihisa Umehara等的定論由缺磷(磷鉗制)引起的獨腳金內酯水平的進步有助于按捺水稻分蘗芽的成長。