植物激素定量分析概述
植物激素（Phytohormones）是植物体内合成的低分子量信号化合物，在极低浓度下即可调控植物的生长发育、逆境响应和生理代谢过程。五大经典植物激素包括：生长素（Auxins）、细胞分裂素（Cytokinins）、赤霉素（Gibberellins）、脱落酸（Abscisic acid）和乙烯（Ethylene）。近年来，油菜素内酯（Brassinosteroids）、茉莉酸（Jasmonates）、水杨酸（Salicylic acid）、独脚金内酯（Strigolactones）和多胺（Polyamines）等也被确认为重要的植物信号分子。[1]
植物激素之间存在复杂的信号串扰（crosstalk）和协同调控关系。例如，生长素和细胞分裂素的拮抗调控维持根尖分生组织稳态；脱落酸和赤霉素的平衡控制种子萌发与休眠；茉莉酸和水杨酸的拮抗作用调节对食草动物和病原菌的防御策略。[2]
Aimsmass 基于 LC-MS/MS 三重四极杆质谱平台，采用 MRM 多反应监测模式，可一次性检测植物组织中的 10+ 类激素及其代谢产物，为植物生长发育研究、逆境生理学和分子育种提供精准的激素定量数据。
植物激素定量分析的研究价值
植物生长发育研究
生长素、细胞分裂素、赤霉素等经典激素的浓度梯度和时空分布调控器官发生、分化和形态建成。LC-MS/MS 多组分同时定量可揭示不同发育阶段激素的动态变化规律。
逆境响应与信号串扰
干旱、盐碱、高温等非生物胁迫和病虫害等生物胁迫引起植物激素谱的系统性变化。多激素联合检测可揭示 ABA-JA-SA 等信号通路的串扰机制和胁迫适应策略。
农业应用与品质评价
外源植物生长调节剂的残留检测、采后保鲜中激素变化的监测、转基因作物的激素表型鉴定等均需要精准的激素定量分析支持。
检测靶标
| 激素 | 英文名 | CAS 号 |
|---|---|---|
| 吲哚-3-乙酸 | IAA (Indole-3-acetic acid) | 87-51-4 |
| 玉米素 | Zeatin | 1637-39-4 |
| 赤霉素 GA3 | Gibberellic acid (GA3) | 77-06-5 |
| 脱落酸 | Abscisic acid (ABA) | 21293-29-8 |
| 茉莉酸 | Jasmonic acid (JA) | 6894-38-8 |
| 水杨酸 | Salicylic acid (SA) | 69-72-7 |
| 茉莉酸甲酯 | Methyl jasmonate (MeJA) | 1211-29-6 |
| 1-氨基环丙烷-1-羧酸 | ACC (ethylene precursor) | 58975-04-9 |
| 油菜素内酯 | Brassinolide (BL) | 72962-43-7 |
| 独脚金内酯 | Strigolactone (GR24) | 76974-79-3 |
技术平台
采用 Thermo Fisher TSQ Quantis / TSQ Altis 三重四极杆质谱仪，搭配 EASY-nLC 1200 液相色谱系统。C18 反相色谱分离，正/负离子 MRM 同时扫描，同位素内标法定量。检测灵敏度达 pg/g FW 级别，满足植物组织中痕量激素的定量需求。
标准检测流程
样本前处理：新鲜植物组织液氮速冻后研磨成粉，使用含同位素内标的有机溶剂（甲醇/乙腈）提取，经 SPE 固相萃取净化后浓缩复溶。
色谱分离：C18 反相色谱柱，正/负离子切换梯度洗脱，兼顾极性和非极性植物激素的同时分离。
质谱检测：三重四极杆 MRM 模式，同位素内标法定量。多组分同时监测，灵敏度达 pg/g FW 级别，一次进样完成多种植物激素的定性和定量。
数据分析与报告：专业软件处理原始数据，内标校正定量，输出激素浓度表（ng/g FW）、质控报告和统计分析结果。
送样要求
| 样本类型 | 推荐送样量 | 最低送样量 |
|---|---|---|
| 叶片组织 | 200-500mg FW | 100mg FW |
| 根系组织 | 200-500mg FW | 100mg FW |
| 花/果实 | 200-500mg FW | 100mg FW |
| 种子 | 200mg | 50mg |
| 愈伤组织/悬浮细胞 | 200mg FW | 50mg FW |
* 样本液氮速冻后 -80°C 保存，干冰运输。对于特殊组织（花药、胚珠等微量样本），请联系技术团队评估。具体要求请参考送样指南。
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参考文献
- Tian X, et al. Chemical isotope labeling for quantitative proteomics. Mass Spectrom Rev. 2021;42(2):546-576. DOI:10.1002/mas.21709 方法学，定量
- Sivanich MK, et al. Recent advances in isobaric labeling and applications in quantitative proteomics. PROTEOMICS. 2022;22(19-20):2100256. DOI:10.1002/pmic.202100256 综述，TMT
- Louca S, et al. Advances in data-independent acquisition mass spectrometry towards comprehensive digital proteome landscape. Mass Spectrom Rev. 2023;42(6):2324-2348. DOI:10.1002/mas.21781 DIA
- Li J, et al. Data-independent acquisition (DIA): an emerging proteomics technology for analysis of drug-metabolizing enzymes. Drug Discov Today Technol. 2021;39:49-56. DOI:10.1016/j.ddtec.2021.06.006 综述
常见问题
一次可以检测多少种植物激素？
标准面板可同时检测 10-15 种植物激素及其代谢产物，涵盖生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、茉莉酸、水杨酸等主要类别。可根据需求定制扩展。
植物样本如何前处理？
新鲜植物组织液氮速冻后研磨成粉，使用含内标的有机溶剂提取（甲醇/乙腈），经 SPE 固相萃取净化后上机分析。建议取样量 100-500mg FW。
检测灵敏度能否满足痕量激素需求？
LC-MS/MS 三重四极杆 MRM 模式检测灵敏度达 pg/g FW 级别，可满足油菜素内酯、独脚金内酯等低丰度激素的定量需求。同位素内标法校正基质效应，定量准确。
送样量要求是多少？
植物组织 200-500mg FW（鲜重），建议液氮速冻后 -80°C 保存。干冰运输。对于特殊组织（如花药、胚珠等微量样本），请联系技术团队评估。
项目周期多长？
标准周期为 2-3 周。包含样本前处理、LC-MS/MS 多组分采集、定量分析和报告编制。