植物信號分子的電化學在體檢測.pdf

1、在植物體中存在著很多的信號分子如過氧化氫、一氧化氮等，它們之間能夠相互協同、相互調節(jié)，對植物的生理活動進行調控。過氧化氫具有較強的氧化性以及細胞毒性，因此需要調節(jié)活性氧的量在一定的范圍內；一氧化氮具有一定的還原作用，但是濃度太高時，同樣對生物具有較大的毒害作用。當植株受到生物或者非生物的脅迫時，其體內的活性氧和一氧化氮的水平會發(fā)生變化，共同作用于植物的抗病防御體系。那么，探測植物體內的這些小的信號分子對研究植物的生命活動有著重要的意義。

2、
　　 電化學生物傳感器因檢測方便迅速，無需外加示蹤分子，電極探針易微型化，設備成本低等特點，不僅可以對生物體進行在體檢測，還能連續(xù)監(jiān)測這些小分子物質在植物體內濃度變化情況。
　　 本課題主要利用電化學修飾電極分別制備過氧化氫傳感器和一氧化氮傳感器，并應用于植物的在體監(jiān)測。主要工作有以下內容：
　　 (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性能。測得

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)測了油菜在受到草酸致病因子侵染時，不同部位產生的過氧化氫。實驗結果表明，當油菜植株受到草酸脅迫時，會產生兩次大量的活性氧爆發(fā)，第二次爆發(fā)的強度和持續(xù)時間都遠大于第一次。第一次主要是感染細胞周圍大量活性氧的產生，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，自身防御體系調控所產生的

4、強度更大并且持續(xù)時間更長的活性氧爆發(fā)。
　　 (2)利用聚鄰苯二胺和Nafion膜包覆經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，檢測得到當一氧化氮的濃度在0.7 μmol/L-8 μmol/L時，其氧化電流與濃度之間具有良好的線性關系（R=0.995）。同時一氧化氮傳感器對抗壞血酸（AA）、亞硝酸鈉（NaNO2

5、）和過氧化氫（H2O2）具有較好的抗干擾效果。當煙草受到紫外脅迫時，利用該一氧化氮傳感器檢測了其體內一氧化氮水平的變化。
　　 (3)將經過絕緣處理的鉑絲和銀絲利用環(huán)氧樹脂封裝在毛細管中，將銀絲腐蝕形成一個孔洞，制成內縮式的Ag/AgCl參比電極。該集成式微電極具有良好的重現性，8次測量其式電位的標準偏差約為0.0032。之后我們在該集成式微電極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