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UPLC-MS/MS测定植物组织中植物激素的含量

邓文红 赵欣蕊 张俊琦 郭惠红

邓文红, 赵欣蕊, 张俊琦, 郭惠红. UPLC-MS/MS测定植物组织中植物激素的含量[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(8): 154-160. doi: 10.13332/j.1000-1522.20190052
引用本文: 邓文红, 赵欣蕊, 张俊琦, 郭惠红. UPLC-MS/MS测定植物组织中植物激素的含量[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(8): 154-160. doi: 10.13332/j.1000-1522.20190052
Deng Wenhong, Zhao Xinrui, Zhang Junqi, Guo Huihong. Determination of plant hormones in plant tissues by UPLC-MS/MS[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2019, 41(8): 154-160. doi: 10.13332/j.1000-1522.20190052
Citation: Deng Wenhong, Zhao Xinrui, Zhang Junqi, Guo Huihong. Determination of plant hormones in plant tissues by UPLC-MS/MS[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2019, 41(8): 154-160. doi: 10.13332/j.1000-1522.20190052

UPLC-MS/MS测定植物组织中植物激素的含量

doi: 10.13332/j.1000-1522.20190052
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(31870650)
详细信息
    作者简介:

    邓文红,博士,高级实验师。主要研究方向:色质谱分析。Email:dengwh@bjfu.edu.cn 地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学分析测试中心

  • 中图分类号: S718.43; S792.11; Q503

Determination of plant hormones in plant tissues by UPLC-MS/MS

  • 摘要: 目的植物激素在植物生长发育和响应生物和非生物胁迫过程中起着非常重要的作用,研究植物激素的合成、运输、代谢和分子作用机理,需要对植物激素进行定量分析。针对植物激素在大多数植物组织中的含量很低,性质不稳定,与其共存的次生代谢产物背景干扰严重,此外有些植物材料非常珍稀,材料量少的问题,以毛白杨叶片为材料,建立了超高效液相色谱−串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定植物组织中吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的新方法,为植物激素的研究提供技术支撑。方法在用异丙醇、水和盐酸(2∶1∶0.002,vvv)混合液4 ℃提取激素时,定量加入IAA、ABA、GA3、JA和SA内标(2H5-IAA、2H6-ABA、2H-JA和2H5-SA各10 ng,2H2-GA3 20 ng),激素提取液经二氯甲烷萃取后,UPLC-MS/MS定量测定。乙腈−0.1%乙酸水溶液为流动相,梯度洗脱,流速 0.8 mL/min,柱温30 ℃,C18色谱柱分离,多反应监测(MRM)、电喷雾电离源(ESI)负离子模式下进行分析,内标曲线法定量。结果5种植物激素在5 min内实现完全分离,检出限为0.01 ~ 0.05 pg/g,定量限为0.05 ~ 0.15 pg/g。在实验所采用的浓度范围内线性相关系数r在0.999 4 ~ 0.999 9之间,精密度和重现性均较好,峰面积的相对标准偏差为1.1% ~ 3.9%。经检测毛白杨叶片中IAA、ABA、GA3、JA、SA的含量分别为(74.38 ± 4.62)ng/g、(193.80 ± 6.04)ng/g、(674.67 ± 18.08)ng/g、(286.62 ± 7.48)ng/g、(746.02 ± 13.93)ng/g。结论本法操作简单,灵敏度高,分析时间短,适用于多种植物激素的测定。

     

  • 图  1  电喷雾电离模式下植物激素质谱图

    Figure  1.  Mass spectra of plant hormones under electrospray ionization mode

    图  2  毛白杨叶片MRM色谱图

    Figure  2.  MRM chromatogram of Populus tomentosa leaves

    表  1  优化的质谱分析参数

    Table  1.   Optimized MS/MS parameters for quantitative analysis

    植物激素
    Plant hormone
    保留时间
    Retention time/min
    母离子
    Precursor ion
    子离子
    Product ion
    碰撞能量
    Collision energy/eV
    碎裂电压
    Fragmentor voltag/eV
    2H5-IAA 4.10 179.0 135.0 − 15 − 8
    IAA 4.12 174.0 130.0 − 14.2 − 13
    2H6-ABA 4.31 269.1 159.1 − 15 − 15
    ABA 4.32 263.2 153.0 − 17 − 14
    2H2-GA3 3.62 347.2 143.0 − 18 − 11
    GA3 3.63 345.2 143.1 − 33 − 10
    2H-JA 4.81 211.0 59.1 − 17 − 28
    JA 4.55 209.1 59.1 − 17 − 7
    2H5-SA 3.81 142.0 98.0 − 22 − 8
    SA 3.82 137.0 93.1 − 22 − 8
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    表  2  植物激素的线性范围、线性方程、相关系数、精密度、检出限和定量限

    Table  2.   Linear range, linear equation, correlation coefficient, precisions, limits of detection (LODs), limits of quantitation (LOQs) of five plant hormones

    植物激素
    Plant hormone
    线性范围
    Linear range/(ng·mL− 1)
    线性方程
    Linear equation
    相关系数
    Correlation coefficient (r)
    精密度
    Precision/%
    检出限
    LOD/(pg·g− 1)
    定量限
    LOQ/(pg·g− 1)
    IAA 0 ~ 500 y = 0.067 9x − 0.136 6 0.999 8 3.9 0.04 0.13
    ABA 0 ~ 500 y = 0.037 0x + 0.089 7 0.999 7 1.3 0.02 0.07
    GA3 0 ~ 500 y = 0.067 2x + 0.193 3 0.999 5 2.5 0.05 0.15
    JA 0 ~ 500 y = 0.011 4x + 0.025 7 0.999 9 1.1 0.01 0.05
    SA 0 ~ 500 y = 0.035 8x − 0.057 8 0.999 4 3.5 0.04 0.13
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    表  3  毛白杨叶片中5种植物激素的含量

    Table  3.   Contents of five plant hormones in Populus tomentosa leaves ng.g− 1

    IAA ABA GA3 JA SA
    74.38 ± 4.62 193.80 ± 6.04 674.67 ± 18.08 286.62 ± 7.48 746.02 ± 13.93
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-18
  • 修回日期:  2019-03-08
  • 网络出版日期:  2019-07-05
  • 刊出日期:  2019-08-01

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