植物信號(hào)分子的電化學(xué)在體檢測(cè).pdf

1、在植物體中存在著很多的信號(hào)分子如過氧化氫、一氧化氮等，它們之間能夠相互協(xié)同、相互調(diào)節(jié)，對(duì)植物的生理活動(dòng)進(jìn)行調(diào)控。過氧化氫具有較強(qiáng)的氧化性以及細(xì)胞毒性，因此需要調(diào)節(jié)活性氧的量在一定的范圍內(nèi)；一氧化氮具有一定的還原作用，但是濃度太高時(shí)，同樣對(duì)生物具有較大的毒害作用。當(dāng)植株受到生物或者非生物的脅迫時(shí)，其體內(nèi)的活性氧和一氧化氮的水平會(huì)發(fā)生變化，共同作用于植物的抗病防御體系。那么，探測(cè)植物體內(nèi)的這些小的信號(hào)分子對(duì)研究植物的生命活動(dòng)有著重要的意義。

2、
　　 電化學(xué)生物傳感器因檢測(cè)方便迅速，無需外加示蹤分子，電極探針易微型化，設(shè)備成本低等特點(diǎn)，不僅可以對(duì)生物體進(jìn)行在體檢測(cè)，還能連續(xù)監(jiān)測(cè)這些小分子物質(zhì)在植物體內(nèi)濃度變化情況。
　　 本課題主要利用電化學(xué)修飾電極分別制備過氧化氫傳感器和一氧化氮傳感器，并應(yīng)用于植物的在體監(jiān)測(cè)。主要工作有以下內(nèi)容：
　　 (1)采用循環(huán)伏安法在修飾有鉑微顆粒的鉑微柱電極上電沉積鄰苯二胺，制得的過氧化氫傳感器有著良好的電化學(xué)性能。測(cè)得

3、過氧化氫在-0.1V電位下，得到的還原電流和其濃度之間呈良好的線性關(guān)系(R=0.995)，檢出限為25μmol/L。利用該過氧化氫傳感器在體監(jiān)測(cè)了油菜在受到草酸致病因子侵染時(shí)，不同部位產(chǎn)生的過氧化氫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)油菜植株受到草酸脅迫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩次大量的活性氧爆發(fā)，第二次爆發(fā)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間都遠(yuǎn)大于第一次。第一次主要是感染細(xì)胞周圍大量活性氧的產(chǎn)生，用于控制病原體的繼續(xù)闊散；而第二次氧爆發(fā)主要是在植物受到脅迫后，自身防御體系調(diào)控所產(chǎn)生的

4、強(qiáng)度更大并且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的活性氧爆發(fā)。
　　 (2)利用聚鄰苯二胺和Nafion膜包覆經(jīng)過四磺化酞菁鎳修飾的石墨電極（GE/NiTSPc/POPD/Nafion），制成一氧化氮傳感器。在0.8V的工作電壓下，一氧化氮在工作電極上具有較大的氧化電流，檢測(cè)得到當(dāng)一氧化氮的濃度在0.7 μmol/L-8 μmol/L時(shí)，其氧化電流與濃度之間具有良好的線性關(guān)系（R=0.995）。同時(shí)一氧化氮傳感器對(duì)抗壞血酸（AA）、亞硝酸鈉（NaNO2

5、）和過氧化氫（H2O2）具有較好的抗干擾效果。當(dāng)煙草受到紫外脅迫時(shí)，利用該一氧化氮傳感器檢測(cè)了其體內(nèi)一氧化氮水平的變化。
　　 (3)將經(jīng)過絕緣處理的鉑絲和銀絲利用環(huán)氧樹脂封裝在毛細(xì)管中，將銀絲腐蝕形成一個(gè)孔洞，制成內(nèi)縮式的Ag/AgCl參比電極。該集成式微電極具有良好的重現(xiàn)性，8次測(cè)量其式電位的標(biāo)準(zhǔn)偏差約為0.0032。之后我們?cè)谠摷墒轿㈦姌O的工作電極上修飾了分散有鉑微粒的鄰苯二胺，制得過氧化氫傳感器，并成功的利用它在體監(jiān)測(cè)